2024-2025學(xué)年高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE5-試驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律(25分鐘50分)1.(7分)(多選)關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn),下列說法中正確的是 ()A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長木板上,且靠近滑輪一端B.起先試驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端C.應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車D.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好【解析】選B、C。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長木板上沒有滑輪的一端,A錯(cuò)誤;小車起先時(shí)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是為了使小車的運(yùn)動(dòng)距離較大,B正確;若先釋放小車后接通電源只能在紙帶的后面部分打點(diǎn),C正確;鉤碼個(gè)數(shù)太少,打點(diǎn)密集,鉤碼個(gè)數(shù)太多,打點(diǎn)太少,都會(huì)帶來試驗(yàn)誤差,D錯(cuò)誤。2.(7分)(2024·天水高一檢測)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí),其上的遮光條將光遮住,電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt。測得遮光條的寬度為Δx,用近似代表滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。為使更接近瞬時(shí)速度,正確的措施是 ()A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的精確度C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角【解析】選A。是Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度,Δt越小,就越接近某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。A中換用寬度更窄的遮光條,就是取更短的時(shí)間Δt,故A正確;B、C、D中的處理不能保證Δt很短,不能確定更接近瞬時(shí)速度,故B、C、D錯(cuò)誤。3.(7分)(多選)(2024·衡水高一檢測)在做“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)時(shí),下列方法中有利于減小試驗(yàn)誤差的是 ()A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn),把每5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位B.使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點(diǎn),只利用點(diǎn)跡清楚、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠贮c(diǎn)進(jìn)行測量、計(jì)算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做試驗(yàn)【解析】選A、C、D。把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位,這樣可以增加測量點(diǎn)間的距離,減小測量過程所產(chǎn)生的誤差,故A正確。小車的加速度過小,則物體運(yùn)動(dòng)間距太密集,測量誤差較大,故B錯(cuò)誤。紙帶上密集的點(diǎn),點(diǎn)間間距過小,測量誤差較大,應(yīng)舍去而只利用點(diǎn)跡清楚、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪遣糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算,故C正確。選用各處平整程度相同的長木板做試驗(yàn),這樣受力勻稱,加速度改變小,試驗(yàn)誤差小,故D正確。4.(9分)(2024·合肥高一檢測)一小球在桌面上從靜止起先做加速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號(hào)。如圖甲所示,1位置恰為小球剛起先運(yùn)動(dòng)的瞬間,作為零時(shí)刻。攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均相同,小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06m/s,v3=______m/s,v4=0.18m/s,v5=________m/s。在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出小球的速度—時(shí)間圖象(保留描點(diǎn)痕跡)。

【解析】如題圖所示,x1+x2=0.06m,而v2=m/s=0.06m/s,故T=0.5s,則v3==m/s=0.12m/s又x4+x5=0.24m,則v5==m/s=0.24m/s。其v-t圖象如圖所示。答案:0.120.24圖見解析5.(10分)(2024·煙臺(tái)高一檢測)如圖所示是小球沿斜面滾下的頻閃照片,照片中每兩個(gè)相鄰小球像的時(shí)間間隔是0.1s,這樣便記錄了小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。設(shè)起先時(shí)的位置為0,依次為位置1、2、3、4、5,小球運(yùn)動(dòng)的位移可以用刻度尺測量。小球在位置1、2、3、4的速度分別最接近______m/s、______m/s、______m/s、______m/s,小球滾下過程的加速度為________m/s2。(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)

【解析】利用圖中給出的數(shù)據(jù),可以求得各段的平均速度。兩相鄰小球像的時(shí)間間隔為0.1s,而平均速度最接近中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則有v1≈=m/s=0.80m/s,v2≈=m/s=1.15m/s,v3≈=m/s=1.50m/s,v4≈=m/s=1.85m/s,以位置0對(duì)應(yīng)時(shí)刻為0,由以上數(shù)據(jù)作出v-t圖象如圖所示。在v-t圖象上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)v1=0.80m/s,t1=0.1s,v4=1.85m/s,t4=0.4s,則a===m/s2=3.50m/s2,故小球滾下過程的加速度為3.50m/s2。答案:0.801.151.501.853.506.(10分)(2024·臨沂高一檢測)在做“勻加速直線運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)探究”中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上,某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出)。從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線,從而求出加速度的大小。(1)請(qǐng)你在xOy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在圖上),其________(選填“x”或“y”)軸相當(dāng)于v軸。

(2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)起先計(jì)時(shí),為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度,須要測出________段紙帶的長度。

(3)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則可求出加速度的大小為________m/s2。

【解析】(1)紙帶的長度之比等于中間時(shí)刻速度之比。分別取a、b、c、d、e五段的上方中點(diǎn),并連線,得到的即為v-t圖象,如圖所示,y軸相當(dāng)于v軸。(2)t=0.15s是BC時(shí)間段的中間時(shí)刻,要求t=0.15s時(shí)的瞬時(shí)速度,只須要測b紙帶的長度sb,然后用=即可求得t=0.15s時(shí)的速度。(