2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律word版含答案_2021-2022学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业
文档属性
| 名称 | 2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律word版含答案_2021-2022学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 875.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-04 05:48:08 | ||
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文档简介
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律—2021-2022学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带，然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C.为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.钩码的质量越大越好
B.坐标轴单位长度越小越好
C.通过调节,使纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
D.实验中要先接通电源后放纸带,打完点要先取纸带后断开电源
3.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( )
A.把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端
B.在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C.应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车
D.槽码的质量越大越好
4.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。则滑块的加速度大小约为( )
A. B. C. D.不能计算
5.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如下：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点时的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
以下做法正确的是( )
A.根据任意两个计数点的速度及时间，用公式算出加速度
B.根据实验数据画出图像，量出图线倾角，由公式算出加速度
C.根据实验数据画出图像，由图线上距离相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是( )
A.选取计数点，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的小些
C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D.坐标轴单位长度要适当大一些
7.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( )
A.通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行）
B.小车应放在靠近打点计时器的一端
C.实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸带
D.钩码的质量越大越好
8.某同学研究在固定斜面上运动的物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下：
①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间；
③用表示挡光片沿运动方向的长度[如图（b）所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出图，如图（c）所示。
完成下列填空：
（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与和的关系式为________。
（2）由图（c）可求得，________________。（结果保留3位有效数字）
9.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中
（1）甲小组同学用同一打点计时器打出的两条纸带如图甲、乙所示，由纸带可知( )
A.纸带甲的加速度比乙的大
B.纸带甲的加速度比乙的小
C.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
D.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
（2）乙小组同学记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出共七个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.由此计算出打下五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度标在如图丁所示的坐标纸上，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像.根据图像，求出小车运动的加速度为_________.（保留三位有效数字）.
10.光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从间通过时，光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和光电门2，计时器显示的挡光时间分别是，滑块从到达光电门1到到达光电门2所经历的时间，用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图乙所示.
（1）读出滑块的长度d为__________cm.
（2）滑块通过光电门1、2的瞬时速度分别为_______m/s、________m/s.
（3）滑块的加速度大小为_______.（计算结果均保留两位小数）
（4）由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2的__________，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将________的宽度减小一些.
答案以及解析
1.答案：C
解析：“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，需要多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误。
2.答案：C
解析：探究小车速度随时间变化规律,用钩码拉着小车运动,为了准确测量,小车的速度不能过大,故钩码的质量不是越大越好,故A错误;坐标单位的长度要适度,并不是越小越好,故B错误;实验中需通过调节,使纸带、细绳和定滑轮边缘在一条直线上,故C正确;实验中应先接通电源后放纸带,打完点后要先关电源再取纸带,故D错误。
3.答案：D
解析：把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，在释放小车前，小车应靠近打点计时器，这样可以有效利用纸带，尽可能的打更多的点，故A、B正确；实验时，应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车，故C正确；如果槽码质量太大，小车运动的加速度过大，打出的点较少，不利于实验数据处理，所以槽码的质量适中即可，不是越大越好，故D错误。本题选错误的，故选D。
4.答案：A
解析：遮光条宽度很小,过光电门所用的时间很短,可以利用滑块经过光电门的平均速度代替其瞬时速度,即经过第一个光电门的速度为,经过第二个光电门的速度为,由加速度的定义式得出,故A正确,B、C、D错误。
5.答案：C
解析：在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，因为偶然误差的存在可能会造成最后误差较大，所以我们可以根据实验数据画出图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度，误差小，选项A、D错误，选项C正确；根据实验数据画出图像，当纵坐标取不同的标度时，图线的倾角就会不同，所以量出图线倾角α，用公式算出的数值不一定是加速度，选项B错误.
6.答案：ACD
解析：选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确.在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，因此B错误.为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确.要适当地选取坐标轴的单位长度使图像尽量分布在较大的坐标平面内，所以D正确.
7.答案：ABC
解析：实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行），才会使小车速度随时间均匀变化，还可以减小摩擦，所以A正确；打点计时器与定滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，所以B正确；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以尽可能打出较多的点和保护打点计时器，所以C正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，所以D错误.
8.答案：（1）
（2）52.1；16.3
解析：（1）挡光片通过光电门的平均速度等于时间段的中间时刻的速度
由可知
（2）由，结合图像的纵截距可知
其斜率，故滑块的加速度
9.答案：（1）BD
（2）0.833（0.833~0.862）
解析：（1）根据，由纸带可知，纸带甲的相邻相等时间内的位移差较小，可知纸带甲的加速度比乙的小，选项A错误，B正确；在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的位移小，根据可知，平均速度比乙的小，选项C错误，D正确.
（2）根据图像可得小车运动的加速度为（~均可）.
10.答案：（1）4.40
（2）0.88；1.47
（3）3.93
（4）平均速度；滑块
解析：（1）由图可知.
（2）滑块通过光电门1、2的瞬时速度.
（3）滑块的加速度.
（4）和是滑块通过光电门1和2的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些.
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带，然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C.为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.钩码的质量越大越好
B.坐标轴单位长度越小越好
C.通过调节,使纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
D.实验中要先接通电源后放纸带,打完点要先取纸带后断开电源
3.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( )
A.把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端
B.在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C.应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车
D.槽码的质量越大越好
4.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。则滑块的加速度大小约为( )
A. B. C. D.不能计算
5.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如下：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点时的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
以下做法正确的是( )
A.根据任意两个计数点的速度及时间，用公式算出加速度
B.根据实验数据画出图像，量出图线倾角，由公式算出加速度
C.根据实验数据画出图像，由图线上距离相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是( )
A.选取计数点，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的小些
C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D.坐标轴单位长度要适当大一些
7.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( )
A.通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行）
B.小车应放在靠近打点计时器的一端
C.实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸带
D.钩码的质量越大越好
8.某同学研究在固定斜面上运动的物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下：
①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间；
③用表示挡光片沿运动方向的长度[如图（b）所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出图，如图（c）所示。
完成下列填空：
（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与和的关系式为________。
（2）由图（c）可求得，________________。（结果保留3位有效数字）
9.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中
（1）甲小组同学用同一打点计时器打出的两条纸带如图甲、乙所示，由纸带可知( )
A.纸带甲的加速度比乙的大
B.纸带甲的加速度比乙的小
C.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
D.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
（2）乙小组同学记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出共七个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.由此计算出打下五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度标在如图丁所示的坐标纸上，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像.根据图像，求出小车运动的加速度为_________.（保留三位有效数字）.
10.光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从间通过时，光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和光电门2，计时器显示的挡光时间分别是，滑块从到达光电门1到到达光电门2所经历的时间，用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度d，示数如图乙所示.
（1）读出滑块的长度d为__________cm.
（2）滑块通过光电门1、2的瞬时速度分别为_______m/s、________m/s.
（3）滑块的加速度大小为_______.（计算结果均保留两位小数）
（4）由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2的__________，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将________的宽度减小一些.
答案以及解析
1.答案：C
解析：“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，需要多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误。
2.答案：C
解析：探究小车速度随时间变化规律,用钩码拉着小车运动,为了准确测量,小车的速度不能过大,故钩码的质量不是越大越好,故A错误;坐标单位的长度要适度,并不是越小越好,故B错误;实验中需通过调节,使纸带、细绳和定滑轮边缘在一条直线上,故C正确;实验中应先接通电源后放纸带,打完点后要先关电源再取纸带,故D错误。
3.答案：D
解析：把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，在释放小车前，小车应靠近打点计时器，这样可以有效利用纸带，尽可能的打更多的点，故A、B正确；实验时，应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车，故C正确；如果槽码质量太大，小车运动的加速度过大，打出的点较少，不利于实验数据处理，所以槽码的质量适中即可，不是越大越好，故D错误。本题选错误的，故选D。
4.答案：A
解析：遮光条宽度很小,过光电门所用的时间很短,可以利用滑块经过光电门的平均速度代替其瞬时速度,即经过第一个光电门的速度为,经过第二个光电门的速度为,由加速度的定义式得出,故A正确,B、C、D错误。
5.答案：C
解析：在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，因为偶然误差的存在可能会造成最后误差较大，所以我们可以根据实验数据画出图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度，误差小，选项A、D错误，选项C正确；根据实验数据画出图像，当纵坐标取不同的标度时，图线的倾角就会不同，所以量出图线倾角α，用公式算出的数值不一定是加速度，选项B错误.
6.答案：ACD
解析：选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确.在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，因此B错误.为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确.要适当地选取坐标轴的单位长度使图像尽量分布在较大的坐标平面内，所以D正确.
7.答案：ABC
解析：实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行），才会使小车速度随时间均匀变化，还可以减小摩擦，所以A正确；打点计时器与定滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，所以B正确；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以尽可能打出较多的点和保护打点计时器，所以C正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，所以D错误.
8.答案：（1）
（2）52.1；16.3
解析：（1）挡光片通过光电门的平均速度等于时间段的中间时刻的速度
由可知
（2）由，结合图像的纵截距可知
其斜率，故滑块的加速度
9.答案：（1）BD
（2）0.833（0.833~0.862）
解析：（1）根据，由纸带可知，纸带甲的相邻相等时间内的位移差较小，可知纸带甲的加速度比乙的小，选项A错误，B正确；在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的位移小，根据可知，平均速度比乙的小，选项C错误，D正确.
（2）根据图像可得小车运动的加速度为（~均可）.
10.答案：（1）4.40
（2）0.88；1.47
（3）3.93
（4）平均速度；滑块
解析：（1）由图可知.
（2）滑块通过光电门1、2的瞬时速度.
（3）滑块的加速度.
（4）和是滑块通过光电门1和2的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些.