人教版（2019）高中物理必修第一册第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律课时作业

　
实验：探究小车速度随时间变化的规律课时作业
一、单项选择题
1．关于打点计时器，下列说法正确的是(　　)
A．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快
B．电火花计时器使用的是220
V交流电源
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越长
D．实验时应先释放小车，后接通打点计时器的电源
2．下列关于计数点的说法中，不正确的是(　　)
A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差
B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的
C．相邻计数点间的距离应是相等的
D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等
3．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(　　)
A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量
B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完
C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻线对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值
D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录
4．关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中错误的是(　　)
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应靠近在打点计时器旁
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点且稳定后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源
5．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(　　)
二、多项选择题
6．在“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50
Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(　　)
7.如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(　　)
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
A．实验时应先放开纸带再接通电源
B．相邻两个计数点间的时间间隔为0.1
s
C．从纸带可求出计数点B对应的速率
D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02
s
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图线不可能为一条直线，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，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远
③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有6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
8．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列关于作v－t图象的说法中，正确的是(　　)
A．只要确定了v－t图象中的两点，就可以得出小车运动的v－t图象，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图象时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
三、非选择题
9．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流(选填“直流”或“交流”)电源上，每隔_____
s打一次点．如下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为_____
s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3
cm、x2＝7.5
cm、x3＝13.5
cm，则物体通过1计数点的速度v1＝_____
m/s，通过2计数点的速度v2＝___
m/s，运动的加速度为____
m/s2.
10．在“研究匀变速直线运动”的实验中，已测得小车的加速度大小应为4.41
m/s2.
(1)若其他实验条件不变，仅将交流电的频率从50
Hz提高到60
Hz，则测出的加速度大小为________；
(2)若事后发现交流电的周期不是计算中所用的0.02
s，而是0.021
s，则小车的加速度大小应为_________
11．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10
s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下空(要求保留三位有效数字)．
vB＝_____
m/s，vC＝____
m/s，vD＝_____m/s，vE＝_____
m/s，vF＝_____
m/s.
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图象．
根据第(2)问中画出的v－t图象，求出小车运动的加速度为________
m/s2.(保留三位有效数字)．
12．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0
s．已知小轿车的车长为4.5
m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请你估算：
(1)这辆小轿车的加速度；
(2)小轿车在照片中的第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v.
1,B,
解析：纸带上打的点越密，说明物体运动越慢；电火花计时器使用的是220
V交流电源；因为T＝，所以使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短；实验时应先接通打点计时器的电源，后释放小车．B正确．
2,C
解析：选取计数点时，舍去开头较密集的点，只利用点迹清楚的点，且每隔一定个数的点选为一个计数点，因此计数点的时间间隔相等，而间距不一定相等，这样做的优点是测量方便，误差较小
3,C
解析：不论两个计数点间的距离大还是小，采用C项所述方法可减小误差，C正确
4,D
解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项错误；在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，故B项正确；应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，故C项正确；不要让小车碰在定滑轮上，故D项正确．
5,B
解析：因为有误差，这些点才不可能在一条直线上，若理想化，这些点将都在一条直线上，①③错误，②④正确．
6,BC
解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，故选项A错误；B点对应的速率vB＝，选项C正确；由于相邻两计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1
s，选项D错误，选项B正确．
7,BD
解析：在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故甲<乙，选项A错误，选项B正确；相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度变化得更快，故a甲8,BD
解析：作v－t图象时，选取的点越多，作出的图线越准确，但由于实验存在误差，同一次实验得到的各点不可能全部在同一直线上，因此，应使落不到直线上的点均匀分布在直线的两侧，以减小实验造成的误差．
9,解析：打点计时器应接在交流电源上，每隔0.02
s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02
s＝0.1
s．根据v1＝＝
m/s＝0.375
m/s，同理可得v2＝0.525
m/s；a＝＝1.5
m/s2.
10,解析：(1)无论交流电的频率是多少，只要按相应的打点周期计算，结果都一样，故交流电频率为60
Hz时，其他条件不变，测出的加速度仍为4.41
m/s2.
(2)由Δs＝aT2知Δs＝a1T，则实际加速度的测量值应为：a2＝＝＝2×4.41
m/s2＝4.00
m/s2.
11,解析：(1)vB＝＝
cm/s＝0.400
m/s.
vC＝＝
cm/s＝0.479
m/s.
vD＝＝
cm/s≈0.560
m/s.
vE＝＝
cm/s≈0.640
m/s.
vF＝＝
cm/s＝0.721
m/s.
(2)先描出不同时刻各点的速度，再画出速度图象，并让尽可能多的点位于这条直线上，如下图所示．
(3)根据图线的斜率可确定出小车运动的加速度，数值应在0.780～0.820
m/s2.
12,解析：(1)从照片上可得，刻度尺的1
cm相当于实际长度3
m，量出前后两段位移分别为4.00
cm和6.70
cm，对应的实际位移分别为12
m和20.1
m，已知T＝2.0
s，由Δx＝aT2可得a≈2.0
m/s2.
(2)又根据这4
s内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得照片中第2个像对应的速度v＝
m/s≈8.0
m/s.
答案：(1)2.0
m/s2　(2)8.0
m/s