新人教版必修第一册课时作业第二章 匀变速直线运动的研究实验:
探究小车速度随时间变化的规律
一、选择题
1.下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是( ) ①启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点 ②关掉电源
③取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数若干个点,如果数出n个点,这些点划分出的间隔数是(n-1),由此计算出纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间 ④把纸带装好
⑤了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上
⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离 A.⑤④①②③⑥ B.⑤④①③⑥② C.⑤④①⑥③② D.⑤④①②⑥③
2.(多选)在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( ) A.时间间隔 B.瞬时速度 C.加速度
D.某段时间内的位移
3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电源的频率为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( )
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的小车速率 C.从纸带上可以求出计数点B对应的小车速率 D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG的长度,下列用来计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是( )
A.
??3+??4??
B.
??3+??42??
C.
??2+??3+??4+??5
4??
D.
??1+??62??
5.(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,下列关于作v-t图像的说法正确的是( )
A.只要确定了v-t图像中的两点,就可以得到小车运动的v-t图像,因此,实验只需要测出两组数据 B.作v-t图像时,所取的点越多,图像就越准确
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
6.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
7.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是( )
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.使小车运动的速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.适当增加挂在细绳下钩码的个数 二、非选择题
8.光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,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。现有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是t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15 s,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)滑块先后通过两光电门的速度v1、v2分别为 m/s、 m/s。 (3)滑块的加速度大小为 m/s2。(计算结果保留两位小数)
9.如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻位置的时间间隔是0.1 s,这样便记录了小球运动的时间。设开始时的位置为0,依次为位置1、2、3、4、5…,小球运动的位移可以用刻
度尺测量。小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近 m/s、 m/s、 m/s、 m/s,小球滚下过程的加速度大小为 m/s2。(小数点后保留两位数字)
10.某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)图中仪器A叫作 打点计时器,使用220 V (填“交流”或“直流”)电源。释放小车前,小车应停在 (填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。 (2)使用打点计时器分析小车运动情况的实验中,有以下基本步骤: A.松开纸带让小车带着纸带运动 B.穿好纸带
C.把打点计时器固定好 D.接通电源进行打点
以上步骤的正确顺序是 。
11.小明同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
甲
乙
(1)释放小车时,实验装置如图甲所示,指出该装置或操作中错误的是 。 A.电磁打点计时器接在直流电源上了 B.小车质量没有远大于槽码质量 C.小车离打点计时器过远
(2)如图乙为改正装置后打下的一条纸带的中间部分,A、B、C、D为其中连续打出的四个点(已知打点计时器打点时间间隔T=0.02 s)。由于操作不慎,C点模糊了,小明仍用此纸带来研究。从图上可以读得A点在刻度尺上位置的读数为 cm,在打下C点时小车的速度最接近于 m/s(结果保留三位有效数字)。
12.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中: (1)下列仪器需要用到的有 。
(2)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误的步骤是 。 A.将电火花打点计时器固定在长木板的一端,并接在220 V交流电源上 B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
(3)在实验中得到一条如图所示的纸带,已知电源频率为50 Hz,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,测量出x5=4.44 cm、x6=4.78 cm,则打下“F”点时小车的瞬时速度v= m/s。(结果保留两位有效数字)
(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则打下“F”点时小车的实际速度 (填“大于”“小于”或“等于”)测量速度。
13.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花打点计时器接220 V、50 Hz交变电源。他经过测量并计算得到电火花打点计时器在打B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度如下表:
对应点 速度/(m·s-1)
B 0.141
C 0.185
D 0.220
E 0.254
F 0.301
甲
乙
(1)设电火花打点计时器的计时周期为T,计算vF的公式为vF= ;
(2)根据表中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图像;
(3)利用该图像求小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字);
(4)如果当时交变电源的频率不变,电压变成210 V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”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(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s。
(1)根据纸带计算各点的瞬时速度:vD= m/s,vC= m/s,vB= m/s。 (2)在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a= 。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义: 。
15.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0.02 s。
甲
乙
(1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中。
计数点序号
-速度vn/(m·s1
)
1 v1=0.75
2 3 4 v4=0.45
5 v5=0.35
v2= v3=
(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v-t图像。 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。
人教版(2019)高一物理必修 第一册第二章匀变速直线运动的研究实验 2.1探究小车速度随时间变化的规律
