专题2.1实验探究小车速度随时间变化的关系（练习）-2017-2018学年高一物理同步备课资源整合（二）

1．在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带．图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒，则：（结果保留两位小数）
（1）根据实验给出的数据可以判断小车做
运动
（2）D点的瞬时速度大小为
m/s，DE段平均速度大小为
m/s
（3）运动小车的加速度大小为
m/s2．
【答案】（1）匀加速直线；（2）
0.34
0.36；（3）
0.40（写0.4同样计分）
【名师点睛】本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律的实验题。属于中等难度的题目。
熟练掌握基本规律和原理是我们解决实验问题的关键和基础，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．要注意单位的换算。
2．气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置。它是由气源将压缩空气注入导轨型腔，从导轨表面的小孔喷出气流，在导轨与滑行器之间形成气垫膜，使滑行器浮起。滑行器在导轨上作近似无阻力的直线运动，构成如图所示。为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3cm的遮光板。滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为△t2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光门到开始遮住第二个光电门的时间为△t＝4.00s，求滑块的加速度。
【答案】a=0.05m/s2
【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动速度与时间的关系。属于容易题。本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理，滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动，则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块瞬时速度再，根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度。注意计算过程中单位的换算。
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的记录纸带如下图所示
（1）电火花计时器应接在
电源上（填“直流”和“交流”），工作电压
V。
（2）图中读取或记录的数据有误的是哪一个
。
（3）图中的点为记数点，在每两相邻的记数点还有4个点没有画出，则从打下A点到打下E点共历时
s，打下C点时小车的瞬时速度为
m/s．小车的加速度大小为
m/s2。
（4）纸带的
端（选填“左”或“右’）与小车相连．
【答案】（1）
交流，220；（2）2.1
或第一个；（3）
0.4
，
0.51
，
2；（4）左
【解析】（1）电火花计时器应接在交流220V的电源上；
（2）mm刻度尺最小分度为1mm，记录数据时应记录到0.1mm，即0.01cm，故图中读取或记录的数据有误的是2.1cm；
（3）由于相邻的记数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，从A到E共有4个时间间隔，则从打下A点到打下E点共历时0.4s．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，vC=m/s=0.51m/s；由Δx=aT2解得小车的加速度大小为2.00m/s2．
（3）小车拖动纸带运动时做匀加速直线运动，所以速度越来越大，故相等的时间间隔内位移越来越大，所以纸带应与纸带的左端相连。
【名师点睛】由于相邻的记数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，从A到E共有4个时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况．
4．如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条带．
已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为______s．
（2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出AB两点间距s=______cm；B点对应的速度是______ m/s；BD两点间对应的平均速度大小是______ m/s；物体的加速度为______ m/s2．（计算结果保留两位有效数字）．
【答案】1）0.02
（2）0.70；0.08；0.10；0.20
【名师点睛】本题主要考查匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。
5．在研究匀变速直线运动的实验中，图5甲所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，A端左侧连接小车，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s
（1）vD=_____m/s,vC=________m/s,vB=________m/s
（2）在图乙所示的坐标系中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=_________.
（3）将图延长与纵轴相交，交点的速度是________,此速度的物理意义是____________。
【答案】（1）3.90
2.64
1.38
（2）12.6m/s2（12.0-13.0）
（3）0.10m/s—0.20m/s,零时刻小车经过A点的速度
（2）根据速度的大小作出v-t图线，图线的斜率等于加速度，所以
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是0.25m/s，意义是零时刻小车经过A点的速度。【名师点睛】本题考查描点作图，v-t图象的物理意义，及图象中斜率、截距和图象与坐标轴围成的面积所表示的物理量；另外一个要点是对匀变速直线运动，时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，比如：B点的瞬时速度等于AC段位移的平均速度，从而可计算B、C、D点的瞬时速度。
6．
（1）关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是
A．电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
（2）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是
A．根据任意两计数点的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度
B．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
C．根据实验数据画出v-t图象，量取其倾角α，由公式a=tanα求出加速度
D．根据实验数据画出v-t图象，由图象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
（3）在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点
①由图判断小车做
直线运动，②相邻记数点间的时间间隔为
s，
③BE间的平均速度=
m/s，④C点的瞬时速度vC=
m/s，
⑤小车的加速度a=
m/s2
【答案】（1）C（2）D（3）①匀加速
；②0.1
；③2.03；④1.71；⑤6.4
（3）①由图可知=常量，则判断小车做匀加速直线运动，②相邻记数点间的时间间隔为0.02s×5=0.1s；③BE间的平均速度=
m/s，④C点的瞬时速度vC=⑤小车的加速度a=；
A
B
C
D
E
7.50
21.40
41.70
68.40
单位：cm