物理（人教版）必修一 同步卷2.1 实验 探究小车随时间变化的规律【含答案】

1、2.1实验：探究小车随时间变化的规律一、选择题1.关于打点计时器，下列说法正确的是( )A.纸带上打的点越密，说明物体运动得越快B.电火花计时器使用的是220V交流电源C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越长D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器的电源2.某同学在“探究匀变速直线运动”的实验中，使用了频率为50Hz的电磁打点计时器，在纸带上打下相邻两个点的时间间隔是( )A.0.01sB.0.02sC.0.1sD.0.2s3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是( )A.长木板一定要水平摆放B.使用刻度尺测量长度时，不必估读C.使用刻度尺测量长度时，要估读到最小

2、刻度的下一位D.作v-t图象时，所描线必须经过每一个点4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若所接电源频率为50Hz，则关于计数点间时间间隔，下列说法正确的是( )A.每隔4个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔4个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sD.每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s5.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.关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中错误的是( )A.长木板不能侧向倾

3、斜，也不能一端高一端低B.在释放小车前，小车应靠近在打点计时器旁C.应先接通电源，待打点计时器开始打点且稳定后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源7.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间的距离，下列计算打D点时小车速度的表达式最恰当的是( )A.B.C.D.8.在用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律实验中,某同学进行了以下实验步骤,其中有明显错误的步骤是( )A.将打点计时器固定在长铝板上,并

4、接好电路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,下面吊着适当的槽码D.先放开小车,再接通电源9.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，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )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线对准起点，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D.分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录10.下列关于计数点的说法中，不正确的是

5、( )A.用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应是相等的C.相邻计数点间的距离应是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等11.在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D为相邻的四个计数点，已知AB=1.80cm，BC=2.00cm，CD=2.20cm，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.关于该实验，下列说法正确的是( )A.相邻两计数点间的时间间隔为0.1s是用秒表测出的B.实验时应先释放小车再接通电源C.打点计时器打C点时，小车的速度为0.42m/sD.小车运动的加速

6、度是0.2m/s212.小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据.则以下表述正确的是( )实验次数不同的挡光片通过光电门的时间(s)速度(m/s)第一次0.230440.347第二次0.174640.344第三次0.116620.343第四次0.058500.342A.四个挡光片中，挡光片的宽度最小B.四个挡光片中，挡光片的宽度最小C.四次实验中，第一次实验测得速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度D.四次实验中，第四

7、次实验测得速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度二、填空题13.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率率为50Hz.由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a于_.与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_m/s.(答案均要求保角3位有效数宇)14.某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，该同学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.则打C点时瞬时速度vC=_；小车的加速度a

8、=_.(计算结果保留2位有效数字)三、实验探究题15.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示，其中斜面倾角可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.部分实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取出纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C.将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：_(用字母填写)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_s计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_.为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式

9、应为a=_.16.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)给出下列器材，选出实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。电磁打点计时器天平低压交流电源低压直流电源细线和纸带钩码秒表轨道小车刻度尺选出的器材是_。(2)某同学在实验中，用打点计时器记录了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共5个计数点测得计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来每两个相邻的计数点的时间间隔为_s。试根据纸带上各个计数点间的距离，估算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则_m/s，_m/s，_m/s。(保留3位有效数字)以A点为计时起点，在图示的坐标系中作出小

10、车的图线_，并根据图线求出_图线与纵轴交点的纵坐标的物理意义是_。答案和解析一、选择题1.B,【解析】纸带上打的点越密，说明物体运动越慢；电火花计时器使用的是220V交流电源；因为T，所以使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短；实验时应先接通打点计时器的电源，后释放小车.B正确.2.B【解析】解：因为打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，每秒打点个数为50个，即纸带上打下相邻两个点的时问间隔是0.02s，即周期和频率之间的关系为：T=.故ACD错误，B正确.故答案为：B.【分析】该题目利用周期和频率的关系，代入公式求解即可。3.C【解析】实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当

11、一端高一端低，也是可以的，A错误；使用刻度尺测长度时，需要估读，B错误、C正确；作v-t图象时，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，D错误。故答案为：C【分析】A、实验操作中的注意事项；B、测量时刻度尺读数；C、刻度尺正确读数；D、怎样正确做出v-t图象。4.A【解析】本实验用的电源为50Hz的交变电流，则相邻两点间的时间间隔为0.02s，所以每隔4个点取一个计数点时有5个时间间隔，计数点间的时间间隔为0.10s，A项正确、B项错误。每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.026s=0.12s，C、D项错误。5.A【解析】4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的

12、点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为零；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。故答案为：A【分析】本题通过纸带上打点情况判断物体运动加速度的大小。同一打点计时器打出的纸带时间间隔是相同的，相邻两点的间距的大小只能反应平均速度的大小，间距变化大的才代表加速度大。6.D【解析】实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项错误；在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，故B项正确；应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，故C项正确；不要让小车碰在定滑轮上，故D项正确.7.

13、B【解析】根据匀变速直线运动中，最短的一段时间内的平均速度可以近似表示其中间时刻的瞬时速度得，vD=，B项正确。8.D9.C【解析】不论两个计数点间的距离大还是小，采用C项所述方法可减小误差，C正确10.C【解析】选取计数点时，舍去开头较密集的点，只利用点迹清楚的点，且每隔一定个数的点选为一个计数点，因此计数点的时间间隔相等，而间距不一定相等，这样做的优点是测量方便，误差较小11.D【解析】解：A、他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，并不是秒表测量出的，故A错误；B、实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误；CD、利用匀变速直线运动的推论得：vC=m

14、/s=0.21m/s根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=0.2m/s2，故C错误，D正确；故选：D.【分析】时间间隔是打点计时器的设定，为了使纸带记录下小车运动的全过程，应先接通电源，再释放小车。12.D【解析】解：根据v2=2ax可得v=AB、由于小车每次从同一位置由静止开始下滑，故每次到光电门的速度相同.而遮光板通过光电门的时间t=，可见遮光板通过光电门的时间越长代表遮光板越宽.故AB错误.CD、显然遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近于遮光板前端的速度即越趋近于车头的速度.故C错误，D正确.故选：D.【分析】根据v2=2ax可得v=，而遮光板通过光电门的时间

15、t=，可见遮光板通过光电门的时间越长代表遮光板越宽；遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近越趋近于车头的速度.二、填空题13.2.07m/s2；1.22【解析】解：因为每两点之间还有四点没有画出来，所以T=0.1s，设0到A之间的距离叫x1，设A到B之间的距离叫x2，设B到C之间的距离叫x3，设C到D之间的距离叫x4，设D到E之间的距离叫x5，设E到F之间的距离叫x6，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4x1=3a1T2x5x2=3a2T2x6x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=(a1+a2+a3)代入数据解得a=2.07m/s

16、2.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，vD=1.22m/s故答案为：2.07m/s2.1.22【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小.14.；【解析】解：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：【分析】据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解各个计数点的瞬时速度，据匀变速直线运动的推论公式x=结合逐差法计算加速度。三、实验探究题15.DCBA；0.1；【解析】解：先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s；匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故；根据公式x=aT2，有：；解得：；故答案为：DCBA，0.1，.【分析】先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；打点计时器的工作频率为50Hz，每隔