高中物理--实验探究小车速度随时间变化的规律练习
高中物理《实验：探究小车速度随时间变化的规律》练习题
(2)求各计数点的瞬时速度。 4．数据分析 (1)作出小车运动的 v-t 图像。 (2)分析数据得出小车速度随时间的变化规律。
核心概念 规律再现
核心提升训练
对点训练
典型考点一
实验器材和操作
1．某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实
答案 (1)电火花打点 交流 靠近 (2)CBDA
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
解析 (1)题图中仪器 A 叫作电火花打点计时器，使用 220 V 交流电源， 实验过程中，释放小车前，小车要靠近打点计时器。
(2)步骤的正确顺序为：先把计时器固定好，安装纸带，再接通电源，进 行打点，之后释放小车，让小车带着纸带运动，故正确的顺序是 CBDA。
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
核心概念 规律再现
1．实验思路
(1)利用纸带计算瞬时速度：各计数点的瞬时速度可用该点前后一小段时
间内的 □01 平均速度 来代替。 (2)利用 v-t 图像判断小车的运动情况：以速度 v 为 □02 纵轴 、时间 t 为
□03 横轴 建立直角坐标系，用描点法画出小车的 v-t 图像，图线的 □04 倾斜程度 表示加速度的大小，如果 v-t 图像是一条倾斜的直线，说明小 车的速度是 □05 均匀变化 的。
示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出
□02 各个计数点到计时起点 的距离 x1、x2、x3、x4、x5、x6，再计算出相邻
的两个计数点间的距离。Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3， Δx5＝x5－x4，Δx6＝x6－x5。
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
2020高中物理 第二章 匀变速直线运动的探究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律练习(含解析)
1．实验：探究小车速度随时间变化的规律1．掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2．了解如何从实验中获取数据，学会利用v.t图像处理、分析实验数据的方法。
3．知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
1。
实验原理（1）瞬时速度的计算：可用以该点为□，01中间时刻的一段时间内的错误!平均速度来代替，即错误!v n＝错误!。
（2）作出vt图像判断小车速度随时间变化的关系：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点作出v。
t图像,根据点的分布规律思考小车速度与时间的关系。
2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源.课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动"。
活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？提示：研究的对象是小车，研究其速度随时间变化的规律.活动2：本实验的操作步骤是什么？提示:（1）按照实验装置图,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有定滑轮的一端，连接好电路。
(2）铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过定滑轮系有槽码的细绳。
(3）把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器,然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。
（4)增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验.活动3:本实验中有哪些注意事项？提示：（1)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。
(2)先启动打点计时器,再放开小车。
（3）取下纸带前，先断开电源。
（4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点。
适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚相邻两计数点的时间间隔T是多少。
（5）不要逐次测量各段距离，应一次测量完毕各计数点与计时起点间的距离。
2020高中物理 专题2.1 实验 探究小车速度随时间变化的关系练习 新人教版必修1
2.1 实验探究小车速度随时间变化的关系1．打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，乙图是______ 打点计时器，所接电源为频率为50Hz的______ 电源时填直流或交流，每隔______ s 打一次点．在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示单位：在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为 ______ ，物体的加速度 ______ 保留两位有效数字该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为______ cm．【答案】电火花；交流；0.02；0.18；0.75；14.50【解析】点1的瞬时速度．因为，，，，可知连续相等时间内的位移之差，根据，得．，所以计数点5到0点的距离为．2．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。
下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处。
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在50 Hz的低压________ （填“交流”或“直流”）电源的两个接线柱上；B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________（填“插孔”或“限位孔”），并压在________（填“白纸”或“复写纸”）下面；C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx；D．切断电源，取下纸带，如果共有6个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt=______；E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点；F．利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是_______________。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律练习含解析新人教版必修第一册
第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练进阶训练第一层知识点一实验原理1.(1)某同学将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,纸带上O、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．由纸带可知,在打C点时小车的速度vC＝________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)若实验时电源频率略低于50 Hz,但该同学仍按50 Hz计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．知识点二实验器材2.填在横线上(填编号)．①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦停表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺所需的器材是________．知识点三实验步骤3.,其中有错误、多余或遗漏的步骤．(遗漏步骤可编上序号G、H、…)A．拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B．将打点计时器固定在平板上,并接好电路C．把一根细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D．取下纸带,断开电源E．将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔(1)所列步骤中有错误的是________(填序号)．(2)遗漏的步骤是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：________.4．某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示．一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一槽码相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在槽码牵引下,小车在木板上向左运动．电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz.(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有________．(填选项代号)A．电压为4～6 V的50 Hz交流电源B．电压为220 V的50 Hz交流电源C．刻度尺D．停表E．天平F．槽码(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是________．A．将计时器固定在长木板有滑轮的一端,并接好电路B．将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔C．把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码D．拉住纸带,将小车移到靠近计时器的一端后,放开纸带,再接通电源知识点四数据处理5.拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E共五个计数点．测得计数点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出来．(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,则v B＝________ m/s,v C＝________ m/s,v D＝________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)在图乙所示的坐标系中作出小车的v－t图线,并根据图线求出a＝________ m/s2.(3)将图线延长与纵轴相交,此交点的物理意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,所得纸带点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A．每隔9个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.2 sB．每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.04 sC．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )A．长木板一定要水平摆放B．使用刻度尺测量长度时,不必估读C．使用刻度尺测量长度时,要估读到分度值的下一位D．作v－t图像时,所描线必须经过每一个点3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是( )A．小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B．为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示,在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v－t图线不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的A．①③ B．②④C．①② D．③④二、多项选择题5.如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知( )A．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小6．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,下列方法中有利于减小实验误差的是( )A．选取计数点,把每5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、点间距适当的那一部分点进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验三、非选择题7．(易错题)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T＝0.1 s.(1)根据____________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则v D＝________m/s,v C＝________ m/s,v B＝________ m/s.(2)在如图所示坐标系中画出小车的v－t图线,并根据图线求出a＝________.(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.8．如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s．试用作图法(v－t图像)求出小车在玻璃板上的运动速度．学科素养升级练进阶训练第三层1．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)实验提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)如图甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为________ s.其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.表中列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度．位置 B C D E F 速度/(m·s－1)0.7370.8010.9280.994(4)计算出的小车的加速度大小a＝________ m/s2.2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调．已知电火花计时器所用交流电的周期为0.02 s．纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)部分实验步骤如下：A．调整倾角,使小车能够匀速下滑．B．关闭电源,取出纸带．C．接通电源,待计时器工作稳定后放开小车．D．把计时器固定在平板上,将纸带穿过限位孔．E．将小车停靠在计时器附近,小车尾部与纸带相连．F．选择220 V交流电源并接好电路．G．选择6～8 V直流电源并接好电路．H．选择6～10 V交流电源并接好电路．选择其中必需的实验步骤并按正确的先后顺序排列：________(用字母填写)．(2)小车加速度大小的计算式应为a＝________.(3)如果当时电源中交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)如图甲所示,所用计时器的工作电压为________；A．直流220 V B．交流220 VC．直流6 V D．交流8 V(2)某次实验得到如图乙所示的一条清晰纸带,截取了其中一段用刻度尺(单位：cm)进行测量,在纸带上标注了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每两个点迹标注一个计数点),已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,取计数点A对应时刻为0.其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________ cm,小车加速过程中D、F段的平均速度为________ m/s(计算结果保留两位有效数字),用这一速度表示小车通过E点时的瞬时速度,并将其描点在坐标纸上(其中B、C、D、F四个点已描点完成)．请同学们在坐标纸上拟合图线,并求解小车运动的加速度大小a ＝________ m/s2(计算结果保留两位有效数字)．第二章 匀变速直线运动的研究第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练1．解析：(1)当电源频率是50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一次点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,因此时间间隔为T ＝5×0.02 s＝0.1 s,由纸带数据,打C 点时小车的速度vC ＝x BD 2T ＝28.19－11.940.2×10－2m/s≈0.813 m/s. (2)当电源频率低于50 Hz 时,其打点周期大于0.02 s,所以仍按50 Hz 计算,即0.02 s,据v ＝x t可知,测出的速度数值将比真实值偏大．点睛：解答本题的关键是掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,并掌握实验操作步骤．能够知道相邻的计数点之间的时间间隔,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题的能力．答案：(1)0.813 (2)偏大2．解析：电磁打点计时器是一种计时仪器,所用电源是低压交流电源,因此④⑦不需要．该实验不需要测量质量,因此②不需要．答案：①③⑤⑥⑧⑨3．解析：(1)所列步骤中有错误的是A 和D,应先接通电源,再放开纸带；实验结束后,先断开电源,再取下纸带．(2)遗漏步骤：G.换上新纸带重复实验三次． (3)多余的步骤是E,故合理的步骤顺序为BFCADG. 答案：(1)AD(2)G.换上新纸带重复实验三次 (3)BFCADG4．解析：(1)电火花计时器应使用220 V 的交流电源,实验需要用刻度尺测纸带上两点间的距离,实验需要用槽码牵引小车运动,故需要的实验器材有：BCF.(2)实验前应将计时器固定在长木板不带滑轮的一端,并接好电路,故A 错误；将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔,故B 正确；把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码,故C 正确；实验时应先接通电源,再释放纸带,故D 错误．所以选A 、D.答案：(1)BCF (2)AD5．解析：(1)v B ＝x AC 2T ＝27.60×10－30.2m/s ＝0.138 m/s,v C ＝x BD 2T ＝60.30－7.50×10－30.2 m/s ＝0.264 m/s,v D ＝x CE 2T ＝105.60－27.60×10－30.2m/s ＝0.390 m/s.(2)根据v －t 图像求加速度即画出图线后求图线的斜率,k ＝Δv Δt＝1.26 m/s 2. (3)将图线延长与纵轴的交点,即横坐标为0时的纵坐标的量,此为零时刻经过A 点的速度大小．方法总结：(1)利用纸带求速度的方法：利用平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度．(2)利用纸带求加速度的方法：求出各点的瞬时速度画出v －t 图像,图线的斜率即加速度的数值．答案：(1)0.138 0.264 0.390 (2)如图所示 1.26(3)零时刻经过A 点的速度大小关键能力综合练1．解析：探究小车速度随时间变化的规律的实验中,如果所得纸带点间距过密,要利用该纸带分析小车的运动情况,应该每隔多个点取一个计数点,然后计算相邻的两个计数点之间的时间间隔,要考虑减小误差,就要得到尽量多的数据,往往两个计数点之间的间隔为5T 或10T 等整数,每隔9个点取一个计数点,时间间隔为0.2 s,每隔2个点取一个计数点,间隔为0.06 s,所以A 正确,B 错误．要研究纸带整个过程中的运动情况,不能取其中的一部分研究,所以C 、D 错误．答案：A2．解析：实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A 错误．使用刻度尺测长度时,需要估读,要估读到分度值的下一位,B 错误,C 正确．作v －t 图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D 错误．答案：C3．解析：小车在钩码的牵引下运动时,需要采用多次测量,打出多条纸带,进行数据处理,有利于减小误差,故A 错误；纸带上开始时打的点比较密集,点距过小,测量误差较大,故应舍去,找一个适当的点当作计时起点,故B 错误,C 正确；选取计数点,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s,故D 错误．答案：C4．解析：因为有误差,这些点才不可能在一条直线上,若理想化,这些点将都在一条直线上,①③错误,②④正确．答案：B5．解析：由题图纸带可以看出,打下计数点“0”至“5”的过程中,甲的位移比乙的小,而经历的时间相等,则甲的平均速度小于乙的平均速度,故A 错误,B 正确；纸带甲点迹均匀,则其加速度为零,而纸带乙的速度减小,加速度不为零,故C 错误,D 正确．答案：BD6．解析：把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位,这样可以增加测量点间的距离,减小测量过程所产生的误差,A 正确；小车的加速度过小,则物体运动间距太密集,测量误差较大,B 错误；纸带上密集的点,点间间距过小,测量误差较大,应舍去,而只利用点迹清晰、点间间隔适当的那部分进行测量、计算,C 正确；选用各处平整程度相同的长木板做实验,这样受力均匀,加速度变化小,实验误差小,D 正确．答案：ACD7．解析：(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度．v D ＝x CE 2T ＝78.00 cm 0.2 s＝390 cm/s ＝3.90 m/sv C ＝x BD 2T ＝52.80 cm 0.2 s＝264 cm/s ＝2.64 m/s v B ＝x AC 2T ＝27.60 cm 0.2 s＝138 cm/s ＝1.38 m/s (2)由(1)中数据画出小车的v －t 图像如图所示,由图线的斜率可求得小车的加速度 a ＝Δv Δt＝12.6 m/s 2(3)将图线延长后,与纵轴交点的速度表示零时刻小车的速度大小．答案：(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38(2)见解析图 12.6 m/s 2(3)零时刻小车的速度大小8．解析：设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、v 5,则有 v 1＝1.6＋1.40.04 cm/s ＝75 cm/s ＝0.75 m/s, v 2＝1.4＋1.20.04 cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s, v 3＝1.2＋1.00.04 cm/s ＝55 cm/s ＝0.55 m/s, v 4＝1.0＋0.80.04 cm/s ＝45 cm/s ＝0.45 m/s, v 5＝0.8＋0.60.04cm/s ＝35 cm/s ＝0.35 m/s, 以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v －t 图像．将图线延长,使其与纵轴相交,如图所示．由图像可知,小车做减速运动的初速度为0.85 m/s,即小车在玻璃板上的运动速度大小．答案：见解析学科素养升级练1．解析：(1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计．(2)相邻两个计数点间的时间间隔为0.10 s ．根据某点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替知v D ＝x 3＋x 42×5T ＝0.083 3＋0.089 52×0.1m/s ＝0.864 m/s. (3)小车的速度—时间关系图线如图所示(4)在v －t 图像中,图线的斜率表示加速度,则a ＝Δv Δt＝(0.64±0.01)m/s 2. 答案：(1)弹簧测力计 (2)0.10 0.864(3)见解析图 (4)0.64±0.012．解析：(1)由于电火花计时器应用220 V 交流电,因此G 、H 不选,另外由于只测加速度,不用平衡摩擦力,A 步骤不选,具体步骤为：先固定计时器,后接好电源,放好小车,连好纸带,接通电源,放开小车,最后断开电源,取出纸带,因此步骤是FDECB(DFECB)．(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T ＝0.1 s,设A 到B 之间的距离为x 1,以后各段分别为x 2、x 3、x 4、x 5、x 6,根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT 2可以求出加速度的大小,得 x 4－x 1＝3a 1T 2x 5－x 2＝3a 2T 2x 6－x 3＝3a 3T 2为了更加准确地求解加速度,我们对三个加速度取平均值得a ＝13(a 1＋a 2＋a 3),即小车运动的加速度计算表达式为a ＝d 6－d 3－d 39T 2＝d 6－2d 39T2. (3)交变电流的周期比已知的T 略大,使得打点时间间隔变长,最后测量的Δv 偏大,而计算时认为周期正常,因此测量出的加速度的值偏大．答案：(1)FDECB(DFECB) (2)d 6－2d 39T2 (3)偏大 3．解析：(1)电火花计时器的工作电压为220 V 交流电,而电磁打点计时器工作电压为约8 V 交流电,图中为电火花计时器,故B 正确,A 、C 、D 错误．(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为14.50 cm,D 、F 段的位移x DF ＝19.15 cm －10.30 cm＝8.85 cm,则重物下落过程中D 、F 段的平均速度v ＝x DF 2T ＝8.85×10－22×0.04m/s≈1.1 m/s. 根据描点作图,v －t 图像如图所示a ＝Δv Δt ＝ 1.22－0.7020－2.4×10－2 m/s 2＝3.0 m/s 2. 答案：(1)B (2)14.50 1.1 3.0。
高中物理必修一实验探究小车速度随时间变化的规律练习题含答案
高中物理必修二实验探究小车速度随时间变化的规律练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________1. 如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，在图示记录的时间内（）A.甲和丁纸带均做匀速运动B.丙纸带的平均速度最大C.丁纸带的平均速度最大D.乙和丁纸带的平均速度一样大2. 关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是（）A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动3. 某同学做“用打点计时器测速度”的实验，下列说法正确的是（）A.电磁打点计时器使用的是直流电源B.当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点C.如果纸带上打出的点迹不均匀，则点迹密集的地方表示速度较大D.利用打出的一条纸带画出的速度图像如图所示，由图像可看出物体做匀速直线运动4. 在”用打点计时器测速度“实验中，下列说法正确的是（）A.电火花计时器使用6V以下的交流电源B.电磁打点计时器使用6V以下的直流电源C.纸带上点迹密集的地方表明物体的速度较小D.纸带上点迹密集的地方表明相邻点间的时间较短5. 从打点计时器打出的一条纸带上不能求出的物理量是（）A.时间B.合外力C.加速度D.位移6. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）①时间间隔②位移③加速度④平均速度．A.①②B.①②③C.①②④D.②④7. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，有两个操作时刻为“接通电源”与“释放纸带（或物体）”，这两个操作时刻的关系应当是（）A.先接通电源，后释放纸带B.先释放纸带，后接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以8. “研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来．下列表述正确的是________A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s．9. “研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz）得到如下图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是（）A.实验时应先放开纸带再接通电路B.(S6−S1)等于(S2−S1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s10. 在练习使用打点计时器测平均速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是________①把计时器上的电源插头插在交流220V电源插座上，接通开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点②把电火花计时器固定在桌子上③将纸带穿过打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查纸带是否已经正确的穿好④用刻度尺测量纸带N点间距离x⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为N，则点子的间隔数为(N−1)，纸带的运动时间为(N−1)×0.02s，把结果填入下表：⑥计算纸带运动的平均速度：v=△x△tD.②①③⑤④⑥11. 如图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带（纸带的右端后通过打点计时器）．从点痕的分布情况可以断定，纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带________是越走越快的，纸带________是开始越走越快，后来越走越慢．（填纸带的字母序号）．12. 在做“练习使用打点计时器”的实验时，打点计时器每隔________s打一次点．如图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为________s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0cm、x2=7.5cm、x3=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1=________m/s，通过2计数点的速度v2=________m/s，运动的加速度为________m/s2．13. 如图所示，(a)、(b)两条纸带是用打点计时器记录的两种不同的运动，其中A、B两点间的时间间隔是________秒，B、C两点间的时间间隔是________秒，D、E两点间的时间间隔是________秒，E、F两点间的时间间隔是________秒．14. 某同学用打点计时器打出一条纸带，把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后相邻的点分别标上A、B、C、D……，如图所示，依次测出OA、AB、BC、CD的距离x1、x2、x3、x4．若打点计时器打点的周期为T，则打A、B、C各点时纸带的速度分别为________、________、________．若图中相邻两个点之间有四个点未画出，即相邻两点时间间隔为0.1s，测得OA=30.0mm、AB=35.1mm、BC=40.0mm、CD=45.1mm，则纸带的加速度为________m/s2．（结果保留两位有效数字）15.光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示．a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t1=5×10−2s、t2=3×10−2s，从光电门1到光电门2所经历的总时间t=0.15s，用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图乙所示．（1）读出滑块的长度d为________cm．（2）滑块通过光电门的速度v1、v2分别为________m/s、________m/s．（3）滑块的加速度大小为________．（计算结果保留两位小数）16. 利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》，如图给出了某次实验中的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，每相邻两个计数点的间还有四点（未画出），从纸带上测得：s1=1.50cm，s2=2..00cm，s3=2.50cm，s4=3.00cm，s5=4.00cm，s6=5.00cm．（1）通过纸带分析可知，小车的速度在________（填“增大”或“减小”）；（2）每相邻两个计数点的时间间隔是________ s；（3）计数点0到计数点6之间的平均速度是________m/s．17. 在DIS研究直线运动的s−t图实验中，需要传感器是________．在DIS测匀变速直线运动的瞬时速度实验中，需要传感器是________．18. 在实验中，选定一条纸带如图所示，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都为记数点．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3= 2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．①在计时器打出点4时，小车的速度为：v4=________m/s；小车的加速度a=________m/s2．（计算结果保留三位有效数字）19. 某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T内的位移，如图所示，AB=5.62cm，BC=5.23cm，CD=4.85cm，DE=4.47cm，EF=4.08cm，FG=3.70cm，GH=3.31cm，HI=2.92cm①如果纸带所做的运动是匀加速直线运动，则纸带的运动方向是：________（填“向左”或“向右”）②物体的加速度大小a=________m/s2．（结果保留3位有效数字）③当打点计时器打D点时，物体的运动速度大小为________m/s．（结果保留3位有效数字）20. 实验装置如图1所示，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，根据给出的数据求出：相邻计数点间的时间间隔是________s，落地后木块的加速度a=________m/s2．（打点计时器所用交流电频率为50Hz）21. 一个同学左手拿着一只秒表，右手拿着一只彩色画笔，当他的同伴牵动一条宽约5mm的长纸带．使纸带在他的笔下沿着直线向前移动．每隔1s他用彩色画笔在纸带上点一个点，如图所示．连续点了6个点．量得每两个相邻点之间的距离x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.62cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm．（1）相邻两个点的时间间隔为多少秒？（2）纸带在各段的平均速度多大？（3）纸带在这段时间（连续点6个点）内的平均速度多大？22. 用一段长为80cm的金属丝做“测金属丝电阻率”的实验．用一段长为80cm的金属丝做“测金属丝电阻率”的实验．(1)用多用电表粗测金属丝的电阻，结果如图甲所示，由此可知此金属丝的电阻为________Ω(2)用螺旋测微计测量金属丝的直径，结果如图乙所示，则该金属丝的直径为________mm(3)用电压表和电流表测量金属丝的电阻时，提供了下列可供悬着的器材A．直流电源（电动势约为4.5V，内阻很小）B．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）C．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）D．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.125Ω）E．电流表（量程为3A，内阻约为0.025Ω）F．滑动变阻器（阻值范围为0∼15Ω，最大允许电流为1A）G．开关、导线若干要求有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择________，电压表应选择________．（填字母代号）(4)根据以上的器材，在图丙中用笔画线代替导线完成实验电路图的连接．23. 请用简短的预言描述题图中每条纸带记录的物体的运动情况，若纸带的运动方向向左．24.（1）一位同学在研究匀变速直线运动规律的实验中，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为________A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源频率不稳定D.打点振针压得过紧（2）经调整后，该同学打出下图所示记录小车运动情况的纸带．图中每5个点取一个计数点：A、B、C、D、E（相邻两个计数点之间还有4个点未画出），则：（1）B点的瞬时速度大小为V B=________ m/s．（2）运动小车的加速度大小为a=________m/s2．25. 实验室利用打点计时器研究小滑块的运动情况，打出如图所示的纸带，其中纸带B 端与滑块相连接，计时器接在频率为50Hz的交流电源上．请回答下列问题：（1）纸带中AB段运动的时间为________．（2）根据纸带请判断该滑块的运动属于________（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动．（3）从纸带可以测出A、B两点问的距离为________，滑块的加速度大小为________m/s2．26. 在“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器使用频率f=50Hz的交流电源．在物体做匀变速直线运动过程中得到的纸带上，舍去前面较为密集的点，每隔4个计时点取一个计数点，测得相邻计数点间距离为S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，如题图所示．（1）相邻计数点间的时间间隔为s；（2）打下A点时物体瞬时速度的大小是m/s；物体运动加速度的大小是m/s2．（计算结果保留两位有效数字）27.（1）某同学在“用打点计时器测速度”实验中，用手拉着纸带运动，打出一条纸带．操作时应A．先拉动纸带再启动计时器B．先启动计时器再拉动纸带C．两位同学协作，尽量做到同时启动计时器与拉动纸带D．在纸带上打点完毕后立即关闭电源（2）测量打出的纸带，数据如下表所示．请在坐标纸上作出该同学手拉纸带运动的v−t图像．（3）若将0.3s到0.5s的运动看作匀变速直线运动，那么由图像可知其加速度为________m/s2．28. 如图为某次实验时物体做匀加速直线运动打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为人为选定的计数点．其中AB之间、BC之间和CD之间都还有一个计时点．根据图中标出的数据，求：（1）打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？（2）打B点时纸带的瞬时速度有多大？（3）该物体的加速度多大？29. 在一次实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔五个间隔取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为S，且S1=0.96cm，S2=2.88cm，S3=4.80cm，S4= 6.72cm，S5=8.64cm，S6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．（1）请判定物体做什么运动？（2）计算此纸带的加速度大小a？（3）打第4号计数点时纸带的速度大小V4？30. 某同学在家里测定小球做直线运动的速度．他进行了如下实验：A．将带槽的长木板一端放在水平面上，另一端抬高，组成一个倾角固定的斜轨（斜轨末端有一小段圆弧平滑过渡到水平面）．如下图所示；B．水平面上的a、b、c、d是地面上每隔60cm的地砖接缝，a端正好是斜轨末端；C．将小球从斜轨的O点由静止释放，小球通过水平面上的a、b、c、d后向远处运动；D．用电子手表的计时功能测量小球从a运动到d的时间t1；E．仍将小球从斜轨的O点由静止释放，测量小球从a运动到c的时间t2；F．仍将小球从斜轨的O点由静止释放，测量小球从a运动到b的时间t3；G．计算小球在ad间、ac间和ab间的平均速度．（1）有关数据记录在下表中，请将未填写的数据填在答卷上（保留二位有效数字）．根据计算回答下列问题：（2）小球在水平面上做________运动（填“加速”“匀速”或“减速”）（3）小球在a点的瞬时速度________（填“大于”“等于”或“小于”）a、b间的平均速度．31. 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：A．安装好实验器材；B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C．测出x1、x2、x3、⋯；结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________．（填选项代号）A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧秤H.滑动变阻器（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是________．32. 研究性学习小组的同学欲探究小车速度随时间变化的规律，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，P为小桶（可装入砂子），M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板．已知使用的交流电源的频率为50Hz，由静止释放小车A，可通过分析纸带求出小车的加速度大小．（1）安装好纸带，先不接通电源，将小车放置在打点计时器一侧，轻推小车，观察小车的运动．不断调整小桶和砂子质量，目测小车沿水平木板匀速运动时，再次将小车放置在打点计时器一侧，启动打点计时器，轻推小车，打出的纸带（上面的点为打出的连续点）如图乙所示，则在误差允许范围内，小车做的________（填“是”或“不是”）匀速直线运动，打Q点时小车的速度大小为________m/s（结果保留两位有效数字）．（2）在小桶中加入一定质量的砂子，启动打点计时器，将小车从靠近打点计时器一侧由静止释放，实验中打出的纸带如图丙所示（两相邻计数点间有四个计时点未画出），则小车的加速度大小a=________m/s2（结果保留两位有效数字）．33. 某实验小组在做“测最做直线运动小车的瞬时速度”的实验中，选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示：图中A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．测出图中的S1、S2、S3、S4、S5，可知S1<S2<S3<S4< S5．（1）可判断出，小车运动的速度________（选填选填“越来越大”或“越来越小”）（2）为了计算打下A点时小车的瞬时速度v A，甲同学用v A=s1计算，乙同学用v A=Ts1+s2计算，得到不同的计算结果，从理论上讲，________（选填“甲”或“乙”）同学的计2T算结果更是接近v A的真实值；（3）请你结合实验中已经测量出的物理量说说如何验证小车的运动是匀变速直线运动？（说出一种方法即可）34. 某实验小组用恒力拉动小车做匀加速直线运动，通过打点计时器得到一条能记录小车运动情况的纸带，每隔四个点取一个计数点，测量数据如图所示（结果均保留三位有效数字）．（1）根据逐差法计算得加速度a=________；（2）A点的瞬时速度v A=________；（3）若实验时，交流电的实际频率为49Hz，则测量出的加速度________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．35. 如图1所示，电磁打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始竖直下落，利用此装置测量重物下落过程中所受的阻力．（1）对于该实验，下列说法正确的是（）A.打点计时器必须接220V、50Hz的交流电源B.释放纸带前，提着纸带的手应靠近打点计时器C.释放重物前先接通电源（2）某实验小组测得重物的质量为m，对利用上述实验装置得出的纸带，测得DE= x1，EF=x2，已知打点周期为T，A、B、C、D、E、F、G为选取的连续计时点，当地的重力加速度为g，则重物下落的过程中受到的阻力为________．36. 如图1所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上做匀速运动，后来在布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图2所示（附有刻度尺），纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s．从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为________cm，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为________m/s；小车在布面上运动的加速度大小为________m/s2．37. 如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c…均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b 、c 两点间的距离为________；（2）任选一条纸带求出c 、e 两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c 、e 两点间的平均速度v ¯①________v ¯②（填“大于””等于”或“小于”）；（3）图中________（填选项）． A.两条纸带均为用装置甲实验所得 B.两条纸带均为用装置乙实验所得C.纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D.纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得38. 在“利用打点计时器研究小车匀变速直线运动加速度”的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板，细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有（ ） A.电压可调的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表（2）实验过程中，下列做法正确的是（ ） A.先接通电源，再使纸带运动 B.先使纸带运动，再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）某学生甲用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示，并在点迹清晰的部分取了A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为T ．经过测量，相邻计数点之间的距离分别为x 1、x 2、x 3、x 4．根据以上数据，他用逐差法求小车的加速度的表达式为________（用x 1、x 2、x 3、x 4、T 表示）（4）另一同学乙由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，如图所示．下图是打出的纸带：①根据数据，将打下各计数点时小车的瞬时速度填入下表，请将点6的瞬时速度填入下表对应位置（结果保留两位小数）v/ms0.390.510.640.760.88________ 1.12②请根据上表绘制小车运动的v−t图像（图中已经描出了5个点，请把另外两个点描绘上去，并连线）③通过计算图像斜率可求出小车的加速度为a=________m/s2．（保留三位有效数字）39. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车做匀加速直线运动，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上．某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v−t关系的图线，从而求出加速度的大小．（1）请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v−t关系的图线（作答在答题纸的图上）；（2）从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：________；（3）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为________m/s2．40. 某同学“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况如图丙，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，量出相邻的计数点之间的距离分别为：x AB=4.22cm、x BC=4.65cm、x CD=5.08cm、x DE=5.49cm、x EF=5.91cm、x FG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz．（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先________再________（填“释放纸带”或“接通电源“）；（2）每两个计数点间还有________个点没有标出；（3）小车的加速度大小为________m/s2（计算结果保留2位有效数字）参考答案与试题解析高中物理必修二实验探究小车速度随时间变化的规律练习题含答案一、选择题（本题共计 10 小题，每题 3 分，共计30分）1.【答案】C【考点】探究小车速度随时间变化的规律【解析】纸带上点与点之间的时间间隔是相同的，则点与点的间距越大表示纸带运动的速度越大，平均速度=位移．时间【解答】解：A、甲纸带上点与点之间的距离不均匀，故甲不是匀速运动，A错误；B、丙纸带上的点迹最多，则所用时间最长，故平均速度最小，故B错误；C、甲、乙、丁上均有5个点，但丁图第一个点和第五个点之间的距离最大，故丁的平均速度最大，C正确；D、乙、丁上均有5个点，但丁图第一个点和第五个点之间的距离大于乙图上第一个点和第五个点之间的长度，故丁的平均速度大于乙的平均速度，D错误．故选：C．2.【答案】A【考点】探究小车速度随时间变化的规律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．长木板不能侧向倾斜，可以一端高一端低，故A错误；B．在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故B正确；C．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确；D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，防止小车落地摔坏，则D正确．本题选错误的，故选A．3.【答案】B【考点】探究小车速度随时间变化的规律【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．相邻的计数点之间的时间间隔相等．速度-时间图像是倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，图线与t轴平行表示物体做匀速直线运动．【解答】解：A．电磁打点计时器使用的是交流电源，故A错误；B．当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点，故B正确；C．相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故C错误；D．速度—时间图像中图线与t轴平行表示物体做匀速直线运动，由图像可看出物体做变速运动，故D错误．故选B．4.【答案】C【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理【解析】了解打点计时器的打点原理，能通过纸带分析纸带的运动情况，打点计时器的打点时间间隔的是相同的，由交流电的周期决定，点距不均匀说明了，物体运动速度的大小不同．【解答】解：A、B、电火花计时器使用220V的交流电源，电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，故AB错误．C、D、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故C正确，D错误．故选：C．5.【答案】B【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理【解析】根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出．【解答】解：A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A错误．B、合外力F=ma，由于质量不知道，所以无法求出合外力．故B正确C、加速度的需要运用匀变速直线运动的公式能求出，故C错误D、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就得了．故D错误故选B．6.【答案】A【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理【解析】根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出．【解答】。
人教版高中物理必修一实验：探究小车速度随时间变化的规律课后习题及解析
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课后习题答案及解析
1．为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端 固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图 2.1-5 所示。
（1）某同学用以下方法绘制了小车运动的 v-t 图像。先把纸带每隔 0.1 s 剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条 下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来， 于是得到 v-t 图像。请你按以上办法（用一张薄纸压在图 2.1-5 上，复制 得到纸带）绘制这个 v-t图像。
（2）这样做有道理吗？说说你的看法。
2．列车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的示数是 54 km/h，以后 每 5 s 读取一次数据，见表 2。
表 2 列车速度表
时间 t/s 速度 v/（km·h-1） 速度 v/（m·s-1）
0
5
10
15
20
25
30
54
59
65
70
76
81
86
15
16
18
19பைடு நூலகம்
21
23
24
（1）在表2中填写以 m·s-1 为单位表示的速度值。 （2）作出列车速度与时间关系的 v-t 图像。
选定原点；以横轴表示时间，选定标度，在时间轴上确定 各个时刻的位置；以纵轴表示速度，选定标度，在速度轴上 确定备个速度值的位置；根据表格的数据在坐标系中确定每 组数据所对应的位置；用直线拟合各点，使直线尽量多的通 过数据点或使数据点均匀分布于直线两侧。
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高中物理人教版必修第一册同步练习：21实验_探究小车速度随时间变化的规律有答案
高中物理人教版必修第一册同步练习：2.1实验探究小车速度随时间变化的规律一、单选题（共1题；共2分）1. 关于速度及其变化，下列说法正确的是（）A.物体的速度变化越大，加速度一定越大B.物体的速度为零，加速度一定为零C.物体的位置变化越大，速度一定越大D.物体的位置变化越快，速度一定越大二、实验探究题（共8题；共42分）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于____；A.交流电压的高低B.交流电的频率C.墨粉纸盘的大小D.纸带的长度（2）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（3）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0.1s：①实验时纸带的________端是和小车相连的；（选填“左”或“右”）②打点计时器打下C点时小车的速度大小为________m/s；③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为________m/s2.。
在《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中，计时器使用的是50Hz的交变电流。
（1）关于打点计时器的使用下列说法正确的是(_________)。
A.纸带上打的点越密，说明物体运动的越快B.电火花打点计时器使用的是交流电源C.电火花计时器每隔0.2s打一次点D.实验中应先接通打点计时器电源，后释放小车（2）随着小车的运动，计时器在纸带上打下一系列的点，取O、A、B、C、D五个计数点，在两个相邻的计数点中还有4个点没有画出，测得的距离如图所示（单位为cm），则小车在B点的速为________m/s；加速度为________m/s2。
（结果均保留3位有效数字）（1）如图所示为“探究小车速度随时间的变化规律”的实验装置图，按照实验要求下列说法正确的是_______。
高中物理-实验：探究小车速度随时间变化的规律测试题
高中物理-实验：探究小车速度随时间变化的规律测试题第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1. 关于电磁打点计时器的使用,下列说法中不正确的是（）A．打点计时器应用低压交流电源,交流电频率为50 HzB．纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带置于复写纸的上面C．要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源D．为减小摩擦,每次打点前应先将纸带理顺2．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到的纸带打的点很稀,这是由于( )A．接的电压太高B．接的电源频率偏高C．所挂钩码太少D．所挂钩码太多3．本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是( )A．每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 sB．每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 sC．每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 sD．每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s4．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18 cm,则( )A．小车运动的平均速度为0.03 m/sB．小车运动的平均速度为1.5 m/sC．小车运动的平均速度为1.8 m/sD．小车运动的平均速度为180 m/s7．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,为了减小测量小车运动加速度时的误差,下列措施中哪些是有益的( )A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上比较密集的点,然后选取计数点,进行计算8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,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a＝vt∆∆算出加速度B．根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角,由公式a＝tan α求出加速度C．根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间的值用公式a＝vt∆∆算出加速度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第Ⅱ部分非选择题二、非选择题：本题4个小题。
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高中物理--实验探究小车速度随时间变化的规律练习1．在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是（）A．舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当做计时起点B．为了实验精确，选取纸带上第一个点计时起点C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1 sD．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02 s、0.04 s、…、n×0.02 s均可【答案】AD【解析】小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故A正确B错误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0.1s，可以选0.02s、0.04s、…、n×0.02s均可，C错误D正确。
2．关于误差和有效数字，下列说法正确的是（）A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米B．0.92与0.920含义是不一样的C．多测几次求平均值可减小系统误差D．0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字【答案】AB【解析】一个物体长为123.6 cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确；0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确；求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误；有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误．3．某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为（）A．0.1s B．0.01s C．1s D．0.02s【答案】A【解析】计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为：T=0.02×5=0.1s。
4．关于打点计时器打出的纸带,下列叙述错误的是( )A．点迹均匀,说明纸带做匀速运动B．点迹变稀,说明纸带做加速运动C．点迹变密,说明纸带做加速运动D．相邻两点间的时间间隔相等【答案】C【解析】A. 点迹均匀，说明点间距相同，时间也相同，故是匀速运动，故A正确；B. 点迹变稀，说明相同时间间隔内的位移不断增加，物体加速运动，故B正确；C. 点迹变密，说明相同时间间隔内的位移不断减小，故做减速运动，故C错误；D. 当交流电频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点，相邻两点间的时间间隔相等，故D正确．故选C．5．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（）①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点②关掉电源③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间④把纸带装好⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离．A．⑤④①②③⑥B．⑤④①③⑥②C．⑤④①⑥③②D．⑤④①②⑥③【答案】A【解析】在使用打点计时器时应先进行安装，即步骤⑤；然后安装纸带即④；然后开始实验，要先开电源，再拉动纸带，即进行步骤①；然后关掉电源进行数据处理，故进行步骤②；数据处理时先数出点数，再测量长度，故为③、⑥；故正确的步骤为⑤④①②③⑥，A正确．6．轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动，某人为了测定某辆轿车在平路上起动时的加速度，利用相机每隔2s曝光一次，拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度大约为()A．21/m s B．22/m s C．3 2/m s D．4 2/m s【答案】B【解析】由图可知，车身对应图上3小格，而车身的长度是4.5m，每一格表示1.5m则第一段位移大小为x1=8×1.5m=12m,第二段位移为x2=13.6×1.5m=20.4m根据推论：△x=aT2,则有：x2−x1=aT2，其中T=2s解得：22212220.412/ 2.1/2x x a m s m s T --=== 故B 正确，A.C.D 错误． 故选B.7．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10，试完成下面问题．（1）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中．（要求保留3位有效数字）（2）在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________．（3）由图象求出小车的加速度a=________ m/s 2．【答案】0.314m/s 0.5m/s 2【解析】（1）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故：354(11.95 5.68)0.010.314/220.1x mv m s T s-⨯===⨯ （2）如图所示：（4）图线的斜率表示加速度，故：220.3630.165/0.5/0.4v a m s m s t ∆-===∆ 8．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．（1）实验中必要的措施是______．A ．细线必须与长木板平行B ．先接通电源再释放小车C ．小车的质量远大于钩码的质量D ．平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他实验时将打点计时器接到频率为50 H Z 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s 1=3.59 cm ，s 2=4.41 cm ，s 3=5.19 cm ，s 4=5.97 cm ，s 5=6.78 cm ，s 6=7.64 cm ．则小车的加速度a=______m/s 2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B 点时小车的速度v B =______m/s ．（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）AB （2）0.80 0.40【解析】①为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故AB 正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，故C 错误；由C 的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D 错误，故选AB ． ②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为50.020.1T s =⨯=； 根据逐差法可知，物体的加速度()()2245612325.976.787.64 3.59 4.41 5.19()()100.80/990.01s s s s s s a m s T -++-++++-++==⨯=⨯； B 点的速度等于AC 段的平均速度，则有：120.03590.04410.40/20.12s s v m s T ++===⨯． 9．如图所示，是某次实验中打出的一条纸带，实验中所用交变电流的频率是50Hz 。
（1）从A 点通过打点计时器到B 点通过打点计时器历时多少时间？位移为多少？ （2）求出AB 、BC 和AD 段的平均速度？【答案】（1）0.04s ；2.8×10－2m ；（2）0.70m/s ；1.10m/s ；0.76m/s【解析】（1）从A 点通过打点计时器到B 点通过打点计时器历时t AB =2×0.02s =0.04s ；位移为s AB =(1.20＋1.60)×10－2m =2.8×10－2m 。
（2）AB 段的平均速度：v ̅AB =s AB t AB=0.70m/sBC 段的平均速度：v ̅BC =s BC t BC =1.10m/s AD 段的平均速度：v ̅AD =s AD t AD=0.70m/s10．为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小，在滑块上安装了宽度为3.0cm 的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为10.30s t ∆=，通过第二个光电门的时间为20.10s t ∆=，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间隔为 3.0s ∆=t ，则滑块的加速度为多大？【答案】20.067m /s【解析】遮光板通过第一个光电门的速度110.03m /s 0.10m /s 0.30L v t ===∆， 遮光板通过第二个光电门的速度220.03m /s 0.30m /s 0.10L t t ===∆， 故滑块的加速度22210.300.10m /s 0.067m /s 3.0v v a t --===∆.11．打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，记录小车做变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为1毫米的刻度尺，0刻度线跟计数点0对齐.（1）分别计算小车在打计数点2、计数点4时的瞬时速度大小； （2）求小车在打计数点2和计数点4这段时间间隔内的平均加速度大小. 【答案】（1）0.21m /s ，0.33m /s （2）20.60m /s【解析】(1)计教点1、3、5到0点的距离可以通过刻度尺直接读出，读教时注意估读到毫米位的下一位.依次为1 1.20cm x =、3 5.40cm x =、512.00cm x =.小车在打计数点2时的瞬时速度大小等于其在计数点1、3之间的平均速度大小，即3120.21m /s 2x x v T-==； 同理，5340.33m /s 2x x v T-==. (2)平均加速度大小22420.330.21m /s 0.60m /s 220.1v v a T --===⨯.。