2014高中物理第二章课时1实验探究小车速度随时间变化的规律45分钟作业训练新人教版必修1

【红对勾】2014高中物理第二章课时1实验探究小车速度随时间变化的规律45分钟作业训练新人教版必修1一、选择题(每小题8分，共48分)1．下列实验操作中，哪些是对该实验没有必要的()A．要用天平测出钩码的质量B．启动打点计时器和释放小车必须是同时的C．在纸带上确定计时起点时，必须要用打出的第一个点D．作图象时，必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上答案：ABCD2．该实验中选用下列器材中的哪些更好些()A．秒表B．打点计时器C．卷尺D．最小刻度值是毫米的直尺答案：BD3．采取下列哪些措施，有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差()A．改用直流6V电源B．电源电压越低越好C．使用平整、不卷曲的纸带D．使运动物体的运动方向与纸带在一条直线上答案：CD4．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了()A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置C．物体在不同时刻的速度D．物体在不同时间内的位移答案：AB5．运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18cm，则()A．小车运动的平均速度为0.03m/sB．小车运动的平均速度为1.5m/sC．小车运动的平均速度为1.8m/sD．小车运动的平均速度为180m/s答案：C6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是()A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位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、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析：选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确．在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好．如果每五个点中取一个计数点，以能在纸带上50cm长度内清楚地取出6～7个计数点为宜，因此B错．为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确．如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以D正确．答案：ACD二、非选择题(共52分)7．(8分)从下列所给器材中，选出本实验所需的器材有__________；为达到实验目的，还缺少__________．①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板答案：①④⑤⑥⑦⑨；交流电源8．(8分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图7所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，纸带旁并排放分度值为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离d1、d3、d5填入表格中.距离d1d3d5测量值(cm)图7计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为________m/s.解析：计数点1、3、5到0点的距离可以通过刻度尺直接读出，依次为：d1＝1.20cm，d3＝5.40cm，d5＝12.00cm；小车通过计数点“2”的瞬时速度等于计数点1、3之间的平均速度，即v2＝d3－d12T＝5.40－1.202×0.1cm/s＝21cm/s＝0.21m/s答案：1.20cm5.40cm12.00cm0.219．(10分)小车牵引纸带沿斜面下滑，用打点计时器打出纸带如图8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平均加速度，作出v—t图象．图8分段第1段第2段第3段时间t/s0～0.10.1～0.20.2～0.3各段位移x/m1.45×10－22.45×10－23.55×10－2平均速度v/(m·s－1)分段第4段第5段第6段时间t/s0.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x/m4.55×10－25.60×10－26.65×10－2平均速度v/(m·s－1)解析：据v＝xt得，各段平均速度分别为：v1＝x1t＝1.45×10－20.02×5m/s＝1.45×10－1m/s.v2＝x2t＝2.45×10－20.02×5m/s＝2.45×10－1m/s.v3＝x3t＝3.55×10－20.02×5m/s＝3.55×10－1m/s.v4＝x4t＝4.55×10－20.02×5m/s＝4.55×10－1m/s.v5＝x5t＝5.60×10－20.02×5m/s＝5.60×10－1m/s.v6＝x6t＝6.65×10－20.02×5m/s＝6.65×10－1m/s.图9故v—t图象如图9所示．在图象上找两个相距较远的点，通过a＝ΔvΔt计算加速度，数值约为a＝1.0m/s2.答案：0.1450.2450.3550.4550.5600．6651.0m/s2如图9所示．10．(12分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图10给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.那么：图10(1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1＝__________cm/s，v2＝__________cm/s，v3＝__________cm/s，v4＝__________cm/s，v5＝__________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出v—t图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02s×5＝0.1s．对应各点的速度分别为：v1＝x1＋x22T＝1.40＋1.902×0.1cm/s＝16.50cm/sv2＝x2＋x32T＝1.90＋2.382×0.1cm/s＝21.40cm/sv3＝x3＋x42T＝2.38＋2.882×0.1cm/s＝26.30cm/sv4＝x4＋x52T＝2.88＋3.392×0.1cm/s＝31.35cm/sv5＝x5＋x62T＝3.39＋3.872×0.1cm/s＝36.30cm/s(2)利用描点法做出v—t图象，如图10所示．图10(3)小车运动的v—t图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”．答案：(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如图3所示(3)速度随时间均匀增加．11．(14分)匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带．按图11所示，每一段纸带的一端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．图11(1)做匀变速直线运动的物体，相邻相等时间内的位移存在某种关系，请您仔细研究图8，找出这一关系．(2)设Δt＝0.1s请画出该小车的v－t图象；(3)根据图象求出其加速度．答案：(1)相邻相等时间内的位移差都相等(2)图略(3)0.8m/s2