2-1 探究小车速度随时间变化的规同步练习(解析版)-人教版(2019)高中

2023年12月5日发(作者：雷克萨斯is300c敞篷)

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

同步练习（解析版）

一、夯实基础

1．在用打点计时器做“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（C）

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度对准起点，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

测量每相邻两计数点间距离时，不要分段测量各段距离，应一次测出各计数点与0计数点的距离，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值，避免测量误差的积累。

D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录

2．（2022·上海·模拟预测）（多选）如图是小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片，由此可以断定小球的运动情况可能是（AD ）

A．向右加速

小球向右运动

C．向右减速

3．（2021·内蒙古·阿拉善左旗高级中学高一期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。

B．向右匀速

D．向左减速

小球向左运动

1 （1）常见的打点计时器有两种：_电磁打点计时器______和_电火花打点计时器________，它们使用的都是_交流____电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔_

0.02_____s打一个点。

（2）关于本实验，下列说法正确的是___ B ____。

A．释放纸带的同时，接通电源

B．先接通电源打点，后释放纸带运动

C．先释放纸带运动，后接通电源打点

D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大

说明纸带运动的速度越小

（3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是_刻度尺_______。

4．（2021·贵州·顶效开发区顶兴学校高一阶段练习）两实验小组的同学分别做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。

（1）甲组同学从实验室已经领取了以下器材∶一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、轻细绳、6V交流电源。为了完成本实验，还须从图中选取部分实验器材，其名称分别为____电磁打点计时器 ______、___刻度尺________。

（2）乙组同学另外从实验室领取了一套器材他们所选用的计时器为电火花计时器，使用电火花计时器时的基本步骤如下∶

2 A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器；

B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座；

C．把计时器固定在长木板上，将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器；

D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带。

上述步骤正确的顺序是_ CBDA__（按顺序填写步骤前的字母）。

5．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带。

（1）电火花计时器使用的是_____220 ______V的__交变_________（填“直流”或“交变”）电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D几个计数点。

（2）小车由静止开始运动，则纸带的___左 _（填“左”或“右”）端与小车相连；

（3）用刻度尺量得OA=1.20 cm，OB=2.80 cm，OC=5.80 cm，OD=7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为__ 0.23 __ m/s，纸带运动的加速度大小为____ 0.40 _ m/s2；

（4）如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值____偏小__（填“偏大”或“偏小”）；

（5）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是___ BC。

A．电磁打点计时器使用的是8 V的直流电源 8 V的交变电源

B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动

C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小

T?1，电源频率越高，打点的时间间隔就越小

fD．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小

打点的时间间隔与电压无关

6．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如下甲图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现

3 在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2s，t2=3×10-2s，从光电门1到光电门2所经历的总时间?t?0.15s，用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度为d，示数如乙图所示，实验中可得出滑块的长度d为_4.45_________cm，滑块通过光电门1的速度v1为___ 0.89 ________m/s，滑块通过光电门2的速度v2为__

1.48________m/s，滑块的加速度大小为___3.93

_______m/s2。（结果保留两位小数）

[1]由题图可知d=8.45cm-4.00cm=4.45cm

d4.45?10?2ms?0.89ms [2]滑块通过光电门1的速度v1为v1??t15?10?2d4.45?10?2ms?1.48ms [3]滑块通过光电门2的速度v2为v2???2t23?10[4]滑块的加速度a??v1.48?0.8922?ms?3.93ms

?t0.157．如图1所示是某位同学做探究小车速度随时间变化的规律得到的一条理想的纸带，在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条（分别叫a、b、c、d、e、f），将这六条纸带按时间先后顺序紧靠但不重叠地粘在坐标系中，得到如图2所示的直放图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示y-x关系的图像。已知打点计时器的工作频率为50Hz。为表示v-t关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v。

4 （1）这种实验数据处理的方法可称为__

B．等效替代法_________。

A．类比法

B．等效替代法

C．比值法 D．控制变量法

（2）若纸条c的长度为5.00cm，则图中t3为 0.25 _s，v3=__0.50m/s。（保留两位有效数字）

（1）[1]打点计时器打点的时间间隔相等，可用纸带的宽度代替，两点之间纸带的长度为相应时间内的位移，一段时间内的位移与这段时间的比值等于这段时间内的平均速度，也就等于这段时间中间时刻的瞬时速度，可知瞬时速度与纸带的长度成正比，即把纸带上端的中点用直线连起来，就表示速度随时间的变化规律。由上可知，这种实验数据处理的方法可称为等效替代法。

（2）[2]计数点之间的时间间隔t?5T?5?0.1s

ft3是第三段时间的中间时刻t3=2.5t=0.25s

[3]根据匀变速直线运动中中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，有

v3xct0.05m/s0.10.50m/s

二、提升训练

9．某学生在用打点计时器测速度和探究小车速度随时间变化的规律的实验中，都使用了电火花计时器，并打出纸带进行有关数据处理，已知所用交变电流的频率是50 Hz。

（1）关于电火花计时器的使用，下列说法正确的是 BC__（可能有一个或多个正确选项）。A．实验中需用停表记下运动的时间

电火花计时器本身是打点计时的仪器，不需要再使用停表

B．开始释放小车时，应使小车靠近电火花计时器

这样可以充分利用纸带

C．先接通电火花计时器电源，然后放开小车

使打点稳定

（2）在一次实验中某小组得到如图所示的纸带，并按照打点时间先后，依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点（每两个计数点之间还有四个点没有画出），并经过测量得到相邻计数点间的距离。根据实验数据，判断这个纸带做的是加速__（选填“加速”“匀速”或“减速”）运动。相邻两计数点间的时间间隔是_ 0.1____s。

5 由题图可知，相同的时间间隔内相邻位移越来越大，故物体做加速运动。打点计时器使用交变电流，当电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点，相邻两计数点间有四个点没有画出，故时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s。

（3）在研究匀变速直线运动的实验中，算出了小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是__ C___。

A．根据任意两计数点的速度用公式a=Δv算出加速度

Δt在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大

B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式a=tan

α求出加速度

根据实验数据画出v-t图像，当纵坐标取不同的标度时，图像的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tan

α算出的数值不一定是加速度

C．根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=出加速度

Δv算Δt我们可以根据实验数据画出v-t图像，考虑到误差，不可能是所有点都整齐地排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=差最小

D.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

10．如图甲所示，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。某同学用打点计时器记录小车的运动情况，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0.02s。