人教版物理必修1同步训练：第2章1实验：探究小车速度随时间变化的规律

第二章
匀变速直线运动的研究
1
实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(　　)
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08
s
B．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10
s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08
s
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为
0.10
s
解析：本实验用的电源为50
Hz的交流电，则相邻两点间的时间间隔为T＝
s＝0.02
s，所以每隔4个点取一个计数点时计数点间的时间间隔为0.10
s，A错；每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.02×6
s＝0.12
s，B、C错；每五个点取一个计数点，则相邻计数点间有五个间隔，时间为0.02×5
s＝0.10
s，D正确．
答案：D
2．如图所示，用滴水计时器研究小车的速度随时间的变化，步骤如下：
(1)在斜面上铺上白纸，用图钉钉住．把滴水计时器固定在小车的一端(也可固定在侧面)，在小车的另一端(或另一侧)固定一个平衡物，如图．调节滴水计时器滴水速度，使之每秒滴n滴(以滴水计时器内盛满水时为准)．在斜面顶端放置一浅盘．
(2)把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘．随即在撤去浅盘的同时________，于是水滴在白纸上留下描述小车运动规律的点迹．小车到达斜面末端时立即将它握住并移开．
(3)取下白纸，用直尺测量连续相邻各点迹的中心之间的距离x1，x2，…，xn
，xn＋1，…，则第n点对应的速度vn＝________．
解析：在撤去浅盘的同时放开小车，第n点对应的速度应为：
vn＝＝.
答案：(2)放开小车　(3)
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1
s.
(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD＝__________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s.
(2)在如图所示坐标系中作出小车的v-t图象，并根据图象求出a＝________．
解析：(1)若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时速度．
D点的瞬时速度：
vD＝＝
cm/s＝390
cm/s＝3.90
m/s，
C点的瞬时速度：
vC＝＝
cm/s＝264
cm/s＝2.64
m/s，
B点的瞬时速度：
vB＝＝
cm/s＝138
cm/s＝1.38
m/s.
(2)由(1)中数据作出小车的v-t图象如图所示，由图线的斜率可求得它的平均加速度．
a＝＝
m/s2＝12.6
m/s2.
答案：(1)3.90　2.64　1.38
(2)图见解析　12.6
m/s2
4．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻，摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5
s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06
m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18
m/s，v5＝________m/s.在如图乙所示坐标系中作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)．
图甲
图乙
解析：如题图所示，x2＋x3＝0.12
m，
则v3＝＝
m/s＝0.12
m/s.
又x4＋x5＝0.24
m，则
v5＝＝
m/s＝0.24
m/s.
其v-t图象如图所示．
答案：0.12　0.24　见解析图
5．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0.02
s．试用作图法(v-t图象)求出小车在玻璃板上的运动速度．
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＝75
cm/s＝0.75
m/s，
v2＝
cm/s＝65
cm/s＝0.65
m/s，
v3＝
cm/s＝55
cm/s＝0.55
m/s，
v4＝
cm/s＝45
cm/s＝0.45
m/s，
v5＝
cm/s＝35
cm/s＝0.35
m/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0.85
m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度．
答案：0.85
m/s