高一物理人教版必修第一册同步作业：2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

2020-2021学年高一物理人教版（2019）必修第一册同步课时作业（6）实验：探究小车速度随时间变化的规律d3.0cm的遮光条如图所示滑块,,,为了测定气垫导轨上滑块的加速度滑块上安装了宽度为1.,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t0.30s,t0.10s,遮光条从开始遮住第一个光通过第二个光电门的时间为2门的时间为1t3.0s。则滑块的加速度大小约为()电门到开始遮住第二个光电门的时间为A.0.067m/s22.“在研究匀变速直线运动的实验中包含下列四个步骤B.0.67m/s2C.6.7m/s2D.不能计算”,:,;①把长木板放在实验台上用木块垫高,打点计时器;,面③把打点计时器处接通电源后,放开小车。正确的操作顺序是()C.②①③④D.①③②④②把纸带穿过并固定在小车后固定在长木板垫高的一端连接;好电,路把④小车停在靠近打点计时器B.①②③④,t经过光电门时其遮光条将光遮住电子计时器可自动记录遮光时间。测A.①②③④3.,气垫导轨上的滑块得遮光条的宽度为用xt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使x更接近瞬时速度,x,t下列做法正确的是()A.换用宽度更宽的遮光条B.换用宽度更窄的遮光条D.减小滑块的质量C.增大滑块的质量4.如图所示，在用光电门传感器、数据采集器和计算机等器材测量小车做匀加速运动的加速度d挡光片的宽度b，以下说法正确的是()，如果两挡光片的间距不变，仅改变两的实验中-1-A.无论两挡光片各自宽度变小还是变大，测出的加速度不变B.只要两挡光片宽度的减小量相同，测量误差就可避免C.从理论上讲，两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小D.两挡光片的宽度都变小，测得小车的加速度必定变大5.5某同学在测定匀变速直线运动加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每012345.个点取一个计数点，依打点先后编号为、、、、、由于不小心，纸带被撕断了，如图，中选出从纸带上撕下的那ABCDBCD请根据给出的、、、四段纸带回答：在、、三段纸带A()段应该是A.B.C.D.6.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见下表。计数点序123456号计数对应0.100.200.300.400.500.60的时刻/s通过计数44.062.081.0100.0110.0138.0点的速度/(cms1)为了计算加速度,合理的方法是()A.根据任意两计数点的速度用公式avt算出加速度-2-B.根据实验数据画出vt图像,量出其倾角,由公式tan求出加速度v算C.根据实验数据画出vt图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式at出加速度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7.为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d0.9cm的遮光板(如图所示)．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门t10.029s，通过第二个光电门的时间为t0.011s2的时间为，遮光板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t0.76s，则下列说法正确的是()A.滑块通过第二个光电门时的速度为0.82m/sB.滑块的加速度是0.67m/s2C.滑块在两光电门间的平均速度是0.57m/sD.两光电门间的距离为0.25m8.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D.某段时间内的位移9.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,下列方法有利于减小实验误差的是（）A.选取记数点,把每B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰D.选用各处度,光滑程度相同的长木板做实验.10.以下是“探究小车速度随时间变化规律”实验的一些步骤穿过打点计时器的纸带固定在小车上;打点计时器固定在铝板上,并接好电路;③更换纸带,再做两次;B.时瞬速度C.加速度打五个点的时间间隔作为一个时间单位,点间间隔适当的那一部分进行测量、计算平整程,其正确顺序是________________。①把②把-3-④把长铝板放在桌面上,并使滑轮伸出桌面;⑤使小车停在打点计时器附近,先接通电源,后放开小车;⑥将细绳拴在小车上并绕过定滑轮,下面挂上适量的槽码;⑦断开电源,取出纸带。11.小车牵引纸带沿斜面下滑,用打点计时器打出的纸带如图所示。已知打点周期为0.02s。根据纸带提供的数据填写表格并求出加速度为___________m/s2,作出vt字)图像。(保留3位有效数分段时间t/s隔断位移x/m第1段第2段第3段第4段第5段第6段0~0.10~0.20.2~0.30.3~0.40.4~0.50.5~0.61.451022.451023.551024.551025.601026.65102平均速度v/(ms1)12.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T0.1s。(1)根据_________________________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则v_________m/s,v__________m/s,v__________m/s。DCB-4-,并根据图线求出a__________。vt(2)在如图所示坐标系中画出小车的图线(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义:___________________________。-5-答案以及解析1.A答案：,,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3.0102m/s0.1m/s,经过第二个光电门的0.30d瞬时速度即经过第一个光电门的速度为,vt113.01020.10速度为vdm/s0.3m/s,由加速度的定义式得出t22av0.30.1m/s20.067m/s2,A,BCD故正确、、错误。t32.D答案：,,,解析：先组装器材然后进行实验操作所以首先把长木板放在实验台上用木块垫高然后将打,,;,点计时器固定在长木板垫高的一端并接好电路再将纸带固定在小车尾部并穿过打点计时器的限位孔最后把小车停在靠近打点计时器处接通电源后放开小车故顺序为①③②④,故选D。,,,,3.B答案：,等效替代瞬时速度故,换用宽度解析：本题中利用平均速度只能尽量减小遮光时间可更窄的遮,A,B;光条故错误正确滑块的质量滑对块的速度,CD测定没有影响故、错误。大小的4.C答案：解析：光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，测量通过的速度，利用中间、AB时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得出瞬时速度，当两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小，测出的加速度会随着速度变化而变化，即测量值会接近真实值，但加速度并不变大，A、、错误BD，正确．C5.C答案：解析：根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出：xxxxxxxx，故、45两点间距等于54mm，所以属于纸带的A是C4534342323121201图．6.答案：C解析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始、末两个速度决定,偶然误只有利用实验数据画出对应的图像,才可充分利用各次测量数据,减小偶然误差。由于在物vt差也比较大,理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式-6-avt算出加速度,即方法C正确。7.答案：ABC0.9100.029解析：滑块通过第一个光电门时的速度为vd20.31m/s；滑块通过第二个光电t110.9100.82m/sd2门时的速度为v,所以滑块的加速度为t0.01122avv0.820.310.760.67m/s2，A、B正确；滑块在两光电门间的平均速度是21tvvv0.310.82xt，则有：xvt0.570.760.43m，0.57m/s，C正确；根据v1222D错误．8.答案：AD解析：打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以数点就可以知道时间间隔,故A正确。瞬时速度的求解需要运用公式,故B错误。加速度的求解需要运用公式或利用图像求斜率,故C错误。某段时间内的位移可以利用刻度尺直接测得,故D正确。9.答案：ACD解析：实验中应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,这样计数点间的距离大些,测量时相对误差较小;所以A选项是正确的.小车的加速度应适当大一些,在纸带上计数点间的距离大,测量的相对误差较小,故B错误.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间隔适当的那一部分进行测量,这样测量的相对误差减小,所以C选项是正确的.选用各处平整程度,光滑程度相同的长木板做实验,这样可以保证物体做的是匀变速直线运动,所以D选项是正确的.所以ACD选项是正确的10.答案：④②解析：在实验中,应先固定好铝板将细绳拴在小车上,绕过定滑轮,并挂上适量槽码。准备就绪后应先让小车停在打点计时器附近,然后接通电源,再释放小车,打点结束后关闭电源,更换纸带,再做①⑥⑤⑦③,再固定打点计时器,将纸带穿过打点计时器并固定在小车上,两次。故实验的正确顺序为④②①⑥⑤⑦③。11.答案：0.1450.2450.3550.4550.5600.6651.04如图所示-7-解析：据vxt得,各段平均速度分别为x1.451022.451020.025xvm/s0.145m/s,v2m/s0.245m/sm/s0.455m/s,,1t0.025t12x3.551024.551020.025xvm/s0.355m/s0.025,v43t34tx5.601026.65102m/s0.665m/s。故vt图像如图所示。0.025xvm/s0.560m/s,v650.025t5t6v在图像上找两个相距较远的点,通过at计算出加速度,数值约为。a1.04m/s212.答案：(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速