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1．实验：探究小车速度随时间变化的规律
(限时45分钟)
一、选择题
1．(多选)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
2．(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图像为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v?t图像．下列说法正确的是( )
甲
乙
A．甲的实验误差比乙的实验误差小
B．甲的实验误差比乙的实验误差大
C．甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D．乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
3．(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是( )
A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当做计时起点
B．为了实验精确，选取纸带上第一个点计时起点
C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1
s
D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02
s、0.04
s、…、n×0.02
s均可
4．(多选)在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，下列方法中有利于减小实验误差的是( )
A．选取计数点，把每5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车的加速度尽量小些
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点进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长铝板做实验
5．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大( )
A
B
C
D
6．在“用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为T，则打点计时器打B点时，重物下落的速度vB为( )
A．vB＝
B．vB＝
C．vB＝
D．vB＝
7．(多选)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，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是( )
甲
乙
丙
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
8．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有( )
A．
B．
C．
D．
二、实验题
9．在“探究小车的速度随时间变化规律”的实验中，除电火花计时器、小车、木板、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有____和____.(填选项前面的字母)
A．220
V 50
Hz交流电源
B．220
V直流电源
C．4～6
V的50
Hz交流电源
D．刻度尺
E．秒表
F．天平
10．以下是“探究小车的速度随时间变化规律”实验的一些步骤，其正确的顺序是____.
①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上
②把打点计时器固定在长铝板上，并接好电路
③更换纸带，再做两次
④把长铝板放在桌面上，并使滑轮伸出桌面
⑤使小车停在打点计时器附近，先接通电源，后放开小车
⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮，下面挂上适当的槽码
⑦断开电源，取出纸带
11．如图所示，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上．当小车加速先后经过光电门时，测得两挡光片A、B先后经过的时间分别为Δt1、Δt2，则小车通过A、B两点的速度分别为
、
.如果小车从A运动到B经历的时间为t，则小车的平均加速度为
.
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花计时器使用的交流电频率为50
Hz，记录小车运动的纸带如图甲所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度线跟0计数点对齐．
(1)请根据放大的图片计算出打2和4两个计数点时的速度v2＝____
m/s、v4＝____
m/s(均保留两位有效数字)，已知v1＝0.15
m/s，v3＝0.22
m/s、v5＝0.39
m/s，请根据数据在乙图上作v?t图像．
(2)当电源频率低于50
Hz时，若仍然按50
Hz计算，则测出的速度值将比真实值偏__
__(填“大”或“小”)．
甲
乙
13．某同学在探究“小车运动速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录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7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0.1
s.
甲
(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时，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线．
乙
(2)计算加速度的大小是多少．
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1．实验：探究小车速度随时间变化的规律
(限时45分钟)
一、选择题
1．(多选)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是( BC )
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
解析：打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端，A错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大，B正确；打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，C正确；钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，D错误．
2．(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图像为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v?t图像．下列说法正确的是( BC )
甲
乙
A．甲的实验误差比乙的实验误差小
B．甲的实验误差比乙的实验误差大
C．甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D．乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
解析：从图像中可以看出乙图上点几乎都在一条直线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比乙的实验误差大，A错误B正确；甲图中t＝0时速度为零，乙图中t＝0时速度不为零，所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹，C正确D错误．
3．(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是( AD )
A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当做计时起点
B．为了实验精确，选取纸带上第一个点计时起点
C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1
s
D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02
s、0.04
s、…、n×0.02
s均可
解析：小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故A正确B错误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0.1
s，可以选0.02
s、0.04
s、…、n×0.02
s均可，C错误D正确．
4．(多选)在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，下列方法中有利于减小实验误差的是( ACD )
A．选取计数点，把每5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车的加速度尽量小些
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点进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长铝板做实验
解析：每5个点的时间间隔作为一个时间单位，这样就可以增加测量点间的距离，减小测量过程中产生的误差，A正确；小车的加速度过小，则打的点间距密集，测量误差较大，B错误；纸带上密集的点，点间间距过小，测量误差较大，应舍去，应利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分点进行测量、计算，C正确；选用各处平整程度、光滑程度相同的长铝板做实验，小车加速度变化小，实验误差小，D正确．
5．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大( A )
A
B
C
D
解析：4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看作加速度为零；A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大，所以选项A正确．
6．在“用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为T，则打点计时器打B点时，重物下落的速度vB为( D )
A．vB＝
B．vB＝
C．vB＝
D．vB＝
解析：根据瞬时速度的计算方法可知，某过程的平均速度可表示这一过程中间时刻的瞬时速度，因此B的速度可用AC过程的平均速度来表示，则vB＝＝，故A、B、C错误，D正确．
7．(多选)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，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起．然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律．以下说法正确的是( CD )
甲
乙
丙
A．图甲表示物体处于静止
B．图乙表示物体做匀速直线运动
C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
解析：短纸带的高度即表示相应时间内物体的位移Δx；因点迹间隔相同，故发生各位移Δx的时间间隔Δt相等，而纸带宽度是相同的，正好可以用水平方向的宽度来表示时间．Δt相同时，v＝∞Δx，即纸带的高度恰可反映小车的速度大小．综上可知，平滑的线段可表示物体运动的图像，C、D正确．
8．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有( BD )
A．
B．
C．
D．
解析：若取CE段的平均速度表示D点小车速度，vD＝，A、C错误，D正确；若取BF段的平均速度表示D点小车速度，vD＝，B正确．
二、实验题
9．在“探究小车的速度随时间变化规律”的实验中，除电火花计时器、小车、木板、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有__A__和__D__.(填选项前面的字母)
A．220
V 50
Hz交流电源
B．220
V直流电源
C．4～6
V的50
Hz交流电源
D．刻度尺
E．秒表
F．天平
解析：电火花计时器需要220
V交流电源，处理纸带时需要刻度尺测出计数点间的距离，因此需要的实验器材是A和D．
10．以下是“探究小车的速度随时间变化规律”实验的一些步骤，其正确的顺序是__④②①⑥⑤⑦③__.
①把穿过打点计时器的纸带固定在小车上
②把打点计时器固定在长铝板上，并接好电路
③更换纸带，再做两次
④把长铝板放在桌面上，并使滑轮伸出桌面
⑤使小车停在打点计时器附近，先接通电源，后放开小车
⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮，下面挂上适当的槽码
⑦断开电源，取出纸带
解析：在实验中，应先固定好铝板，再固定打点计时器，将纸带穿过打点计时器并固定在小车上，绕过定滑轮，并挂上适当槽码．准备就绪后应先让小车停在打点计时器附近，然后接通电源，再释放小车，打点结束后，更换纸带，再做两次．
11．如图所示，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上．当小车加速先后经过光电门时，测得两挡光片A、B先后经过的时间分别为Δt1、Δt2，则小车通过A、B两点的速度分别为 、 .如果小车从A运动到B经历的时间为t，则小车的平均加速度为 .
解析：用平均速度代替瞬时速度，两挡光片通过光电门的速度分别为vA＝，vB＝；从A到B过程中根据加速度的定义可知a＝＝＝.
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花计时器使用的交流电频率为50
Hz，记录小车运动的纸带如图甲所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度线跟0计数点对齐．
(1)请根据放大的图片计算出打2和4两个计数点时的速度v2＝__0.21__
m/s、v4＝__0.33__
m/s(均保留两位有效数字)，已知v1＝0.15
m/s，v3＝0.22
m/s、v5＝0.39
m/s，请根据数据在乙图上作v?t图像．
答案：v?t图像见解析
解析：v2＝＝
m/s＝0.21
m/s
v4＝＝
m/s＝0.33
m/s
根据各速度值作出v?t图像如图所示．
(2)当电源频率低于50
Hz时，若仍然按50
Hz计算，则测出的速度值将比真实值偏__大__(填“大”或“小”)．
甲
乙
解析：当电源的频率为50
Hz时，打点计时器每隔0.02
s打一个点；当交流电的频率低于50
Hz时，打点的时间间隔将大于0.02
s，若计算速度时仍按0.02
s计算，由＝可得，测出的速度值将大于真实值．
13．某同学在探究“小车运动速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录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7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0.1
s.
甲
(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时，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线．
乙
答案：vB＝0.400
m/s vC＝0.479
m/s vD＝0.560
m/s
vE＝0.640
m/s vF＝0.721
m/s 图像见解析
解析：(1)由＝得小车的速度分别为：
vB＝≈0.400
m/s
vC＝＝0.479
m/s
vD＝≈0.560
m/s
vE＝≈0.640
m/s
vF＝＝0.721
m/s
根据计算得出的速度及其对应的时刻，得到如图所示的5个点，用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化的关系图线如图所示．
(2)计算加速度的大小是多少．
答案：0.8
m/s2
解析：在速度—时间图像上选取两点，如0.1
s对应的点和0.4
s对应的点，坐标分别为(0.1,0.4)和(0.4，0.64)此时计算出斜率就是加速度的大小
a＝＝
m/s2＝0.8
m/s2.
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