资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
中小学教育资源及组卷应用平台
实验：探究小车速度 随时间变化规律
【能力提升】
一、选择题
1．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据匀速直线运动的位移公式x=vt，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。
故选B。
2．如图甲所示，一质点以初速度v0=12m/s从固定斜面底端A处冲上斜面，到达C处时速度恰好为零，滑块上滑的v-t图像如图乙所示。已知斜面AB段粗糙程度均匀，BC段光滑，滑块在AB段的加速度大小是BC段加速度大小的三倍。则AC段的长度为（ ）
A．7.5m B．8m C．9m D．10m
【答案】C
【详解】由题可得，得
根据v-t图像的面积表示位移，则可得AC段的长度
故选C。
3．如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有
故选D。
4．高为的灯柱顶部有一小灯，灯柱下有一个身高为的人由灯柱所在的位置出发，沿直线方向在水平地面上离灯柱而去，设某时刻此人的行走速度为，则此时此人头顶在地面上投影的前进速度为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】由题意作图如下
其中人前进的距离为OA，人头影子前进的距离为OM，图中△CBA′和△COM相似，根据相似三角形对应边成比例，则有
因为人在做匀速直线运动，所以人头的影子也在做匀速直线运动，则根据，可得
解得
因此此人头顶在地面上投影的前进的速度
故选B。
5．某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示下列说法正确的是　　
A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔秒打一个点
B．小车做匀速直线运动
C．小车在秒时的速度大小是
D．小车的加速度大小为
【答案】C
【详解】由于电源频率为时，打点计时器每隔秒打一个点，故A错误；据图象知，小车做匀加速直线运动，在时的速度大小是，直线的斜率为，故BD错误，C正确．
【点睛】据打点计时器的频率，可知周期；据图象判断小车做匀加速直线运动，斜率表示加速度．
6．图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是，且每两个记数点间还有四个计时点已知，，，，，则第三个记数点的速度等于
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，根据运动学公式得：第三个记数点的速度，A正确．
7．如图所示是某次实验中得到的做匀变速直线运动物体的一条纸带.A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打出的点，打点时间间隔为T，各点间距数据如图所示，根据图示数据可知（　　）
A．A到C过程中纸带平均速度为 B．A到C过程中纸带平均速度为
C．纸带的加速度为 D．纸带的加速度为
【答案】B
【详解】AB.根据平均速度的定义得AC段的平均速度，故A错误，B正确；
CD.根据△x＝aT2得小车运动的加速度为：，故CD错误；
8．在实验中，我们可以用秒表和刻度尺直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动较快时，采用上述方法得到的测量值误差较大。在中学物理实验中，常用打点计时器记录物体运动的时间和位置等基本信息，进而求得速度、加速度等物理量。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz。
提高对实验数据的利用率，是减小偶然误差的方法之一。在研究小车做匀变速直线运动规律时，打下的一条纸带如图所示，已知相邻两点间的时间间隔为，下列对小车加速度的求解，最合理的是（　　）
A．由得：
B．由得：
C．由得：
D．由得：
【答案】D
【详解】提高实验数据的利用率，尽量多的利用实验数据，是减少偶然误差的方法之一，利用纸带法求解小车加速度的实验中，小车做匀变速直线运动，根据结合逐差法求解，即：，，
加速度，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．（多选）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，、、、、、分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(　　)
A． B． C． D．
【答案】BD
【详解】若取CE段的平均速度表示D点小车速度，＝，A、C错误，D正确；若取BF段的平均速度表示D点小车速度，＝，B正确．
【点睛】在匀变速运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度.
三、填空题
10．一滑块自左向右运动,现用频闪照相机在同一张底片上多次曝光,记录下滑块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔为0.1s,则:
(1)滑块的加速度大小为________m/s2;
(2)滑块在第7次曝光时的速度大小为________m/s.
【答案】 1.0 0.75
【详解】(1)[1]根据图示由：，代入数据计算得出
(2)[2]滑块在位置“7”的速度等于6、8间的平均速度，由图可知第6和8点的距离为0.15m，则有：
11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T。则拉动此纸带的小车的加速度计算公式为a=___________，打B点时刻的速度计算公式为vB=___________（以上两计算式均用题中或图中符号表达）。
【答案】
【详解】[1]根据可得，，，所以
[2]根据匀速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
12．如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间．设开始时的位置为0，依次为位置1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量．小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近________m/s、________m/s、________m/s、________m/s，小球滚下过程的加速度为________m/s2.(小数点后保留两位数字)
【答案】 0.80 1.15 1.50 1.85 3.50
【详解】[1][2][3][4]从刻度尺中可知小球在相邻相等的时间内经过的位移分别
x1=7.0cm；x2=9.0cm；x3=14cm；x5=16.0cm；x6=21.0cm；
则由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，速度依次为，，，
[5]根据
13．在用接在50Hz交流电源上的打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3、4……量得0与1两点间的距离s1=30mm，1与2两点间的距离s2=36mm，3与4两点间的距离s4=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为___________，小车在3与4两点间平均速度为___________，小车在1点时的速度约为___________。
【答案】 0.30m/s 0.48m/s 0.33m/s
【详解】[1]每5个打印点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，则小车在0、1两点间平均速度
[2]小车在3与4两点间平均速度为
[3]小车在1点时的速度约为
四、实验题
14．某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）实验中，除打点计时器（含交流电源）、纸带、复写纸、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是___________（选填选项前的字母）。
A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧测力计
（2）实验有如下两种计时器，图A叫作___________计时器，图B叫作___________计时器。
本次实验选择的打点计时器为图B，该计时器的工作电源为___________（选填“交流电”或“直流电”），电压为___________V。
（3）下列实验步骤的正确顺序是___________（用字母填写）。
A．关闭电源，取下纸带
B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
D．接通电源后，放开小车
（4）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D．．．若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图象。根据图象求出小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
【答案】 A 电磁打点 电火花打点 交流 220V CBDA 1.46（1.45～1.47均可）
【详解】（1）[1]本实验通过研究纸带上点迹分布情况分析小车的运动，所以需要用刻度尺测量计数点间的距离，A选项正确；
（2）[2][3][4][5]打点计时器由两种，分别是电磁打点计时器和电火花打点计时器；电磁打点计时器用6V以下交流电源，电火花打点计时器用220V交流电源；
（3）[6]本实验步骤的正确顺序是CBDA；
（4）[7]由v-t图象的斜率可得加速度
15．用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为50Hz，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)根据运动学有关公式可求得 vB=16.50cm/s，vC=___cm/s，vD=26.30cm/s；
(2)利用求得的数值在如图所示的坐标系中做出小车的v—t图线（以打A点时开始计时）( )，并根据图线求出小车运动的加速度a＝___m/s2；（结果保留2位有效数字）
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是____cm/s，此速度的物理意义是______。
【答案】 21.40 0.49 11.60 开始计时时小车的速度（即表示小车在A点的瞬时速度）
【详解】(1)[1]电磁打点计时器频率是50Hz时，它们每隔0.02s打一次点，根据题意可知：每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此计数点之间的时间间隔为
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，因此有
(2)[2]描点作图，用平滑曲线连接，如图所示
[3]速度图象中斜率即加速度，所以
(3)[4]将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是11.60cm/s；
[5]此速度的物理意义是：开始计时时小车的速度（即表示小车在A点的瞬时速度）。
16．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）下列操作中正确的有______；
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先释放小车，后接通电源 D．电火花计时器应使用低压交流电源
（2）某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为：
①打点计时器打下C点时小车的速度大小为______；
②由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为______。
【答案】 A
【详解】（1）[1]A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，从而增加有效点的个数。故A正确；
B．打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端，这样释放小车后才有足够的有效点。故B错误；
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车。故C错误；
D．电火花计时器应使用220V的交流电源，电磁打点计时器才应使用低压交流电源。故D错误。
故选A。
（2）[2]打C点时，小车的速度为BD两点之间的平均速度
[3]小车的加速度，根据逐差法可得
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
中小学教育资源及组卷应用平台
实验：探究小车速度 随时间变化规律
【能力提升】
一、选择题
1．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图甲所示，一质点以初速度v0=12m/s从固定斜面底端A处冲上斜面，到达C处时速度恰好为零，滑块上滑的v-t图像如图乙所示。已知斜面AB段粗糙程度均匀，BC段光滑，滑块在AB段的加速度大小是BC段加速度大小的三倍。则AC段的长度为（ ）
A．7.5m B．8m C．9m D．10m
3．如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（　　）
A． B． C． D．
4．高为的灯柱顶部有一小灯，灯柱下有一个身高为的人由灯柱所在的位置出发，沿直线方向在水平地面上离灯柱而去，设某时刻此人的行走速度为，则此时此人头顶在地面上投影的前进速度为（ ）
A． B． C． D．
5．某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示下列说法正确的是　　
A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔秒打一个点
B．小车做匀速直线运动
C．小车在秒时的速度大小是
D．小车的加速度大小为
6．图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是，且每两个记数点间还有四个计时点已知，，，，，则第三个记数点的速度等于
A． B． C． D．
7．如图所示是某次实验中得到的做匀变速直线运动物体的一条纸带.A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打出的点，打点时间间隔为T，各点间距数据如图所示，根据图示数据可知（　　）
A．A到C过程中纸带平均速度为 B．A到C过程中纸带平均速度为
C．纸带的加速度为 D．纸带的加速度为
8．在实验中，我们可以用秒表和刻度尺直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动较快时，采用上述方法得到的测量值误差较大。在中学物理实验中，常用打点计时器记录物体运动的时间和位置等基本信息，进而求得速度、加速度等物理量。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz。
提高对实验数据的利用率，是减小偶然误差的方法之一。在研究小车做匀变速直线运动规律时，打下的一条纸带如图所示，已知相邻两点间的时间间隔为，下列对小车加速度的求解，最合理的是（　　）
A．由得：
B．由得：
C．由得：
D．由得：
9．（多选）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，、、、、、分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有(　　)
A． B． C． D．
二、填空题
10．一滑块自左向右运动,现用频闪照相机在同一张底片上多次曝光,记录下滑块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔为0.1s,则:
(1)滑块的加速度大小为________m/s2;
(2)滑块在第7次曝光时的速度大小为________m/s.
11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T。则拉动此纸带的小车的加速度计算公式为a=___________，打B点时刻的速度计算公式为vB=___________（以上两计算式均用题中或图中符号表达）。
12．如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间．设开始时的位置为0，依次为位置1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量．小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近________m/s、________m/s、________m/s、________m/s，小球滚下过程的加速度为________m/s2.(小数点后保留两位数字)
13．在用接在50Hz交流电源上的打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3、4……量得0与1两点间的距离s1=30mm，1与2两点间的距离s2=36mm，3与4两点间的距离s4=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为___________，小车在3与4两点间平均速度为___________，小车在1点时的速度约为___________。
四、实验题
14．某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）实验中，除打点计时器（含交流电源）、纸带、复写纸、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是___________（选填选项前的字母）。
A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧测力计
（2）实验有如下两种计时器，图A叫作___________计时器，图B叫作___________计时器。
本次实验选择的打点计时器为图B，该计时器的工作电源为___________（选填“交流电”或“直流电”），电压为___________V。
（3）下列实验步骤的正确顺序是___________（用字母填写）。
A．关闭电源，取下纸带
B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
D．接通电源后，放开小车
（4）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D．．．若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图象。根据图象求出小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
15．用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为50Hz，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)根据运动学有关公式可求得 vB=16.50cm/s，vC=___cm/s，vD=26.30cm/s；
(2)利用求得的数值在如图所示的坐标系中做出小车的v—t图线（以打A点时开始计时）( )，并根据图线求出小车运动的加速度a＝___m/s2；（结果保留2位有效数字）
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是____cm/s，此速度的物理意义是______。
16．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）下列操作中正确的有______；
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先释放小车，后接通电源 D．电火花计时器应使用低压交流电源
（2）某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为：
①打点计时器打下C点时小车的速度大小为______；
②由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为______。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑