2024-2025學(xué)年新教材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)律練習(xí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE5-第1節(jié)試驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律考點(diǎn)1試驗(yàn)原理與操作1.(安徽六安2024高一月考)在探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律的試驗(yàn)中,依據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行的先后依次,將下述步驟的代號(hào)填在橫線上。

A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端,并連好電路C.換上新的紙帶,再重做兩次D.把長木板平放在試驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動(dòng)F.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼G.斷開電源,取出紙帶答案：DBFAEGC解析：正確的試驗(yàn)步驟是:把長木板平放在試驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面;把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端,并連好電路;把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,另一端吊著合適的鉤碼;把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面;使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,再放開小車,讓小車運(yùn)動(dòng);打完一條紙帶,斷開電源,取下紙帶;換上新紙帶,再重做兩次。即依次為DBFAEGC。2.在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中,下列說法中正確的是()。A.長木板肯定要水平擺放B.運(yùn)用刻度尺測(cè)量長度時(shí),不必估讀C.運(yùn)用刻度尺測(cè)量長度時(shí),要估讀到分度值的下一位D.作v-t圖像時(shí),所描線必需經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn)答案：C解析：試驗(yàn)過程中,一般長木板應(yīng)平放,不能側(cè)向傾斜,但適當(dāng)?shù)卣{(diào)整使一端高一端低,也是可以的,A項(xiàng)錯(cuò)誤。運(yùn)用刻度尺測(cè)量長度時(shí),須要估讀,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。作v-t圖像時(shí),若各點(diǎn)與直線擬合,則作直線并使直線經(jīng)過盡量多的點(diǎn),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(福建三明2024高一月考)(多選)在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”試驗(yàn)中,采納下列哪些措施,有利于減小紙帶因受到摩擦而產(chǎn)生的誤差()。A.改用6V直流電源B.將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器換成電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.用平整的紙帶,不用褶皺的紙帶D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜答案：BCD解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用的是溝通電源,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示點(diǎn)跡的一種計(jì)時(shí)儀器,不會(huì)產(chǎn)生拖痕,可使試驗(yàn)更精確,誤差更小;而電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用改變的低壓交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性,吸引帶振針的鐵條,通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗虺鳇c(diǎn),可能會(huì)產(chǎn)生一些拖痕,且點(diǎn)痕有時(shí)不太明顯,誤差較大,故B項(xiàng)正確。要選用平整的紙帶,這樣的紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力較小,故C、D兩項(xiàng)正確。4.(浙江杭州五縣七校2024高一上期中)如圖2-1-1(a)所示,在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中,圖(b)為試驗(yàn)中所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的學(xué)生電源。由學(xué)生電源可以推斷該同學(xué)選用的是圖(c)中的(填“甲”或“乙”)計(jì)時(shí)器。圖(b)中存在的錯(cuò)誤有①;②。

圖2-1-1答案：乙①接線柱接在直流電上②電壓選擇12V擋解析：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是220V溝通電,即日常的民用電;而電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是6V以下的溝通電,試驗(yàn)中要用學(xué)生電源的溝通6V或4V擋來供電,所以該同學(xué)用的是圖乙的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。圖(b)中導(dǎo)線應(yīng)接在學(xué)生電源右邊的“AC”接線柱上,且調(diào)整輸出電壓為6V或4V。故圖(b)中存在的錯(cuò)誤有①接線柱接在直流電上;②電壓選擇12V擋。5.(寧夏銀川2024高一月考)在用打點(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)中,下述測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的方法,正確的是()。A.當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較大時(shí),可以用短尺把它分段來測(cè)量B.當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較小時(shí),可以用短尺一次把它測(cè)完C.測(cè)量每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,應(yīng)當(dāng)用帶有毫米刻度的長尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn),讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值,然后逐一相減,得出每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的數(shù)值D.分別逐個(gè)測(cè)出每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,這樣便于記錄答案：C解析：不論兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離大還是小,采納C項(xiàng)所述方法可減小誤差,C項(xiàng)正確?？键c(diǎn)2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理6.(浙江湖州2024高一月考)在探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)中,已算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,為了計(jì)算加速度,合理的方法是()。A.依據(jù)隨意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=ΔvB.依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖像,量出其傾角,由公式a=tanθ求出加速度C.依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖像,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=ΔvD.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度答案：C解析：方法A偶然誤差較大。方法D偶然誤差也比較大。只有利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對(duì)應(yīng)的v-t圖像,才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù),減小偶然誤差。由于在物理圖像中,兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,依據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫出傾角不同的很多圖像,方法B是錯(cuò)誤的。正確的方法是依據(jù)圖像找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值,然后利用公式a=ΔvΔt算出加速度,7.(江蘇連云港2024高一期末)一個(gè)物體拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),獲得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一段紙帶如圖2-1-2所示,每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)物體的瞬時(shí)速度為;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)物體的瞬時(shí)速度為;物體的加速度為。

圖2-1-2答案：0.5m/s0.65m/s1.5m/s2解析：利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得v3=x24t24=0.5m/s,v4=x35t35=0.65m/s,a=v48.(湖北襄陽四中2024測(cè)試)在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中,用打點(diǎn)周期為0.02s的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖2-1-3所示,在紙帶上選擇0,1,2,3,4,5共六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著分度值為1毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊。由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離d1、d2、d3。圖2-1-3(1)讀出距離:d1=1.20cm,d2=cm,d3=cm。

答案：5.4012.00解析：由題圖可知d2=5.40cm,d3=12.00cm。(2)計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”時(shí)的瞬時(shí)速度v2=m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

答案：0.21解析：小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度可用“1”“3”間的平均速度表示,則v2=d2-d110×0.(3)小車的加速度大小a=m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

答案：0.60解析：小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”的瞬時(shí)速度v4=d3-d210×0.02s=0.33m/s,則小車加速度大小a=ΔvΔ考點(diǎn)3試驗(yàn)方案9.(湖北黃岡中學(xué)2024周測(cè))如圖2-1-4甲所示,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)狀況。小車起先在水平玻璃板上運(yùn)動(dòng),后來在薄布上做減速運(yùn)動(dòng)。所打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離(單位:cm)如圖2-1-4乙所示,紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s。試用作圖法(v-t圖像)求出小車在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度。圖2-1-4答案：設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度分別為v1、v2、v3、v4、v5,則有v1=1.6+1.40.04v2=1.4+1.20.04