人教版高中物理必修1第二章 匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律习题.doc

实验：探究小车速度随时间变化的规律习题一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)1.用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是（）。 A. 长度测量不准确 B. 打点时间间隔不均匀 C. 运动中受摩擦力作用 D. 木板未调成水平 2.本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是（）。 A. 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10 s B. 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08 s C. 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10 s D. 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08 s3.打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（）。 A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断4.一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度时间图象如图2-1-6所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的（ ）。图2-1-6A.点OB.点aC.点bD.点c5.当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源，在纸带上打出一系列点迹。下列关于纸带上点迹的说法中，正确的是（ ）。A. 点迹越密集，说明物体运动越快 B. 点迹越密集，说明物体运动越慢 C. 点迹越密集，说明振针打点越快 D. 点迹越密集，说明振针打点越慢 6.本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是（ ）。A. 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10 s B. 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08 sC. 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10 sD. 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08 s7.下列关于计数点的说法中，不正确的是（ ）。A. 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是相等的C. 相邻计数点间的距离应当是相等的D. 计数点是从计时器打出的实际点选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等8.一同学从家中出发，沿平直街道以一定的速率走到邮局，发信之后沿原路以相同的速率返回家中.设出发时方向为正，如图218中能描述他的运动情况的是（） A.B.C.D.图218二、填空题(本大题共6小题，共24.0分)9.如图2-1-15所示，纸带上A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于_，在打D点时纸带的速度为_。（图中表示各计数点与第一个点的距离）图2-1-1510.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，如图2-1-14所示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出。时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是（单位：cm）8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得出小车的加速度大小为_ m/s2，方向_，经过2点的速度_。图2-1-1411.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_（填“直流”或“交流”）电源上，每隔_s打一次点。图2-1-11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s1=3 cm、s2=7.5 cm、s3=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=_，运动的加速度为_m/s2。图2-1-1112.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ）_A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在平板上，并接好电路 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.取下纸带 E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_。 13.小球作直线运动时的频闪照片如图2-1-4所示，已知频闪周期T0.1 s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别是OA6.51 cm，AB5.59 cm，BC4.70 cm，CD3.80 cm，DE2.89 cm，EF2.00 cm。小球在位置A时速度的大小v A_m/s，小球运动的加速度a_m/s 2。图2-1-414.某同学用图2-1-10所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图2-1-11所示.图2-1-10图2-1-11该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）： 方法A：由g1= ,g2= ,g5= ,取平均值 =8.667 m/s2; 方法B：由g1= ,g2= ,g3= ,取平均值 =8.673 m/s2.从数据处理方法看，在S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、S 6中，对实验结果起作用的，方法A中有_；方法B中有_.因此，选择方法_（A或B）更合理，这样可以减少实验的_（“系统”或“偶然”）误差.本实验误差的主要来源有_（试举出两条）三、计算题(本大题共1小题，共10.0分)15.如图213所示,为一辆汽车在平直的公路上运动的vt图象，则汽车在AB、BC、CD段的运动有什么特点？汽车在上述三段的位移分别是多少？图213【答案】1.A2.A3.A4.D5.B6.A7.C8.B9.0.40 m/s 2 0.22 m/s10.1.505 与速度方向相反 6.55 m/s11.交流0.020.1 0.375 0.525 1.512.ADG BFECADG13.0.605 0.90114.S 1,S 6或37.5,193.5 S 1,S 2,S 3,S 4,S 5,S 6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5 B 偶然 阻力（空气阻力，振针的阻力，限位孔的阻力，复写纸的阻力等），交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等。 15.物体在BC段做匀速直线运动；AB段v随时间t的增大而均匀增大，则在AB段做匀加速直线运动；CD段v随时间t的增大而均匀减小，则在CD段做匀减速直线运动。 位移分别为8m， 12m， 9m。【解析】1.略2.略3.打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率。当交流电电源的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点；当交流电电源频率低于50 Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s，计算速度时如果仍按0.02 s计时，由 v 可知，因测量值 t小于真实值，故导致测量出的速度大于真实值。4.0t c阶段总有v0，一直向上运动，故到t c时火箭v0，到达最高点.5.略6.略7.计数点是为了分别测量和减少误差来选的点，是从打出的实际的点选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等，时间间隔也相等，但相邻计数点间的距离不一定相等。8.此同学发信前后速度的大小相同，但方向不同，其速度随时间的变化规律应为B。9.设A、B与B、C等各相邻计数点间的距离，依次为x 1、x 2、x 3，由图中给出的数据，则有：x 13.20-2.00 cm1.20 cm ，x 24.80-3.20 cm1.60 cm x 36.80-4.80 cm2.00 cm ，x 49.20-6.80 cm2.40 cm x 512.00-9.20 cm2.80 cm，x 615.20-12.00 cm3.20 cm 因xx 2-x 1x 3-x 2x 4-x 3x 5-x 4x 6-x 50.40 cm 故纸带做匀加速运动。 T50.02 s0.1 s，由ax/T 2， 得a0.4010 -2/0.1 2m/s 20.40 m/s 2 v Dx CE/2T(9.20-4.80)10 -2/0.2 m/s0.22 m/s。10.先计算出相邻两点的距离：x 1=8.78 cm x 2=（16.088.78） cm=7.30 cm x 3=（21.8716.08）cm=5.79 cm x 4=（26.1621.87） cm=4.29 cm x 5=（28.9426.16） cm=2.78 cm 根据公式a= 计算加速度的大小，其中T=0.1 s a 1= m/s 2= m/s 2=-1.50 m/s 2 同理得：a 2=1.51 m/s 2 加速度的平均值为： = =-1.505 m/s 2 2点的速率为：v 2= =6.55 m/s 负号表明小车做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反。11.本题考查的知识点比较多，打点计时器的原理及速度和加速度的计算，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=50.02 s=0.1 s。至于速度的计算，根据v 1= m/s=0.375 m/s，同理可得v 2=0.525 m/s；a=1.5 m/s 2。12.A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。13.A位置处于O、B的中间时刻，所以小球在A位置的瞬时速度近似等于OB段的平均速度，v a= m/s=0.605 m/s。小球运动的加速度为a= =0.901 m/s 2。14.略15.根据三段vt图象的特点，确定其运动特点；根据三段图象