基础夯实
1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上____________________
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
答案：DBFAEGC
解析：正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：DBFAEGC
2．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( )
A．选取记数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
答案：ACD
解析：用计数点的方法，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差。
3．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是( )
①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线
②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远
③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案：B
解析：考虑有误差，才不可能在一直线上，若理想化，这些点将都在一直线上，①③错误，②④正确。
4．(长春外国语学校12～13学年高一上学期期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。
距离
d1
d3
d5
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2＝________m/s，小车的加速度是a＝________m/s2。
答案：1.20 5.40 12.00 0.21 0.60
解析：由图可读出d1＝1.20cm，d3＝5.40cm，d5＝12.00cm，v2＝＝0.21m/s，v4＝＝0.33m/s，a＝＝0.60m/s。
5．(江苏如皋中学11～12学年高一上学期检测)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s。CE间的平均速度为________m/s；
(2)以打A点时为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示。请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2。
答案：(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)1
解析：(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s
所以vB＝＝m/s＝0.25m/s
CE＝＝m/s＝0.45m/s
(2)v－t图象如图所示
(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝m/s2＝1m/s2
能力提升
1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻(s)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
119.0
138.0
为了计算加速度，合理的方法是( )
A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
答案：C
解析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大。只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图象，方法B是错误的。正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝Δv/Δt算出加速度，即方法C。
2．除用打点计时器探究物体速度随时间变化的规律外，人们还可以用其他方法来进行实验，记录物体运动的时间和位移，“频闪照相法”就是其中最常用的一种。下图是采用每秒闪光10次拍摄的小球在斜面上运动的频闪照片示意图，图中每两个相邻的小球的影像间隔的时间就是0.1s，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移则可以用刻度尺测出。试根据图中信息作出小球的v－t图象。
答案：根据所求数据作出的v－t图象如图所示。
解析：时间间隔为0.1s，测出各计数点间的距离：
计数点0,2之间的距离Δx02＝16cm＝0.16m
计数点1,3之间的距离Δx13＝(30－7)cm＝0.23m
计数点2,4之间的距离Δx24＝(48－16)cm＝0.32m
计数点3,5之间的距离Δx35＝(73－30)cm＝0.43m
根据v＝求出各计数点的速度。
计数点1的速度v1＝＝m/s＝0.8m/s
计数点2的速度v2＝＝m/s＝1.15m/s
计数点3的速度
v3＝＝m/s＝1.6m/s
计数点4的速度
v4＝＝m/s＝2.15m/s
3．如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。试用作图法(v－t图象)求出小车在玻璃板上的运动速度。
答案：0.85m/s
解析：设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有
v1＝cm/s＝75cm/s＝0.75m/s，
v2＝cm/s＝65cm/s＝0.65m/s，
v3＝cm/s＝55cm/s＝0.55m/s，
v4＝cm/s＝45cm/s＝0.45m/s，
v5＝cm/s＝35cm/s＝0.35m/s，
以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系。用描点法作出小车在薄布上做减速运动时的v－t图象。将图象延长，使其与纵轴相交，如图所示。由图象可知，小车做减速运动的初速度为0.85m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度。
4．(温州市11～12学年高一上学期期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
(1)给出下列的器材，选出实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码 ⑦秒表 ⑧轨道小车 ⑨刻度尺
选出的器材是：_________________________________________ _______________________。
(2)某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点。测得计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来。
①每两个相邻的计数点的时间间隔为________s。
②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s。(保留3位有效数字)
③在下图所示的坐标系中作出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝________m/s2。
④将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理意义是________。
答案：(1)①③⑤⑥⑧⑨ (2)①0.1 ②0.138 0.264 0.390 ③1.24～1.28 ④0.012～0.020 计时初时的速度
