2.1 实验—【新教材】人教版(2019)高中物理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（同步练习）1．（2019•湖南学业考试）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打出的纸带如图所示，图中A 、B 、C 、D 、E 为连续打下的五个点，打B 、D 两点时纸带的速度分别为B v 、D v 的大小关系是( )A ．B D v v <B ．B D v v =C ．BD v v >D ．无法确定2．（2019•扬州学业考试）如图所示，是在“用电火花计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”的实验中获得的一条纸带，相邻计数点间的距离分别为1s 、2s 和3s ．时间间隔均为T ，则打点计时器打下点1时物体速度大小的表达式为( )A ．21s s T - B ．312s s T - C ．212s s T+ D ．3213s s s T++ 3．（2019秋•北京期中）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 ．为了减小误差，不能舍掉开头过于紧密的点B ．为了实验精确，必须选取纸带上第一个点作计时起点C ．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1sD ．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s 、0.04s 、0.02s ⋯⨯均可4．（2019秋•芜湖期末）在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A ，B ，C ⋯点间的时间间隔均为0.10s ，从图中给定的长度，求小车的加速度大小是 2/m s ，打下C 点时小车的速度大小是 /m s 。

（结果保留到小数点后一位）5．（2019秋•兴庆区期末）在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图1所示的是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，相邻计数点间还有四个点未画出。

（1）根据 可以判定小车做匀加速运动。

（2）根据运动学有关公式可求得 1.38/B v m s =，C v = /m s ， 3.90/D v m s =。

（3）利用求得的数值在图2中作出小车的v t -图线（以打A 点时开始记时）。

（4）利用纸带上的数据或者v t -图线求出小车运动的加速度a = 2/m s 。

（5）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12/m s ，此速度的物理意义是： 。

6．（2020春•南关区校级期末）如图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带。

纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s ，且每两个记数点间还有四个计时点未画出。

已知1 1.2S cm =，2 2.4S cm =，3 3.6S cm =，4 4.8S cm =，则打第三个记数点对应的小车速度3V = /m s ，小车运动的加速度a = 2/m s 。

7．（2019秋•东湖区校级期末）在研究匀变速直线运动的实验中，取计数时间间隔为0.1s ，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值△ 1.2x cm =，若还测出小车的质量为500g ，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是( )A ．221.2/12001a m s == 2/m sB ．22221.210/ 1.2/01a m s m s -⨯== C ．500 1.2F =⨯ 600N = ND ．0.5 1.2F =⨯ 0.60N = N8．（2019秋•兰坪县校级期末）在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，更换不同砝码重复三次实验，经数据处理做出三条v t -图象，如图所示，则下列选项正确的是( )A ．三次实验中所用砝码最重的是图中直线cB ．三次实验中所用砝码最重的是图中直线aC ．图象为倾斜的直线表示小车的速度恒定D ．图象为倾斜的直线表示小车的加速度恒定9．（2019秋•永春县校级期中）在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。

然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。

以下说法正确的是( )A ．图甲表示物体处于静止B ．图乙表示物体做匀速直线运动C ．图乙表示物体的速度随时间均匀增加D ．图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变10． 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

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11．（2020春•浙江期末）（1）小明同学利用如图甲所示实验装置探究小车速度与时间变化关系，在某次实验中，打出一条纸带如图乙所示，已知相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出。

①该实验（填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。

②小车运动时的加速度为2/m s（计算结果保留两位有效数字）。

（2）小明同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，用10分度的游标卡尺测得小球直径如图丙所示，则①小球的直径为cm。

②测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次，测出经过该位置n次的时间为t，则周期为。

12．如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间有四个点未画出，而交变电流的频率是51f Hz=，其中17.05S cm =、27.68S cm=、38.33S cm=、48.95S cm=、59.61S cm=、610.26S cm=，则：（1）A 点处瞬时速度的大小是 /m s （计算结果保留两位有效数字）； （2）小车运动的加速度计算表达式为219a T=⨯ ，加速度的大小是 2/m s （计算结果保留两位有效数字）；（3）如果当时电网中交变电流的频率是51f Hz =，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）。

13． 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下：a ．安装好试验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。

b ．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点(0)O t =，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A 、B 、C 、D 、E 、F ⋯⋯所示。

c ．通过测量、计算可以得到在打A 、B 、C 、D 、E ⋯⋯点时小车的速度，分别记作1v 、2v 、3v 、4v 、5v ⋯⋯d ．以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点并连线，得到如图三所示图象。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有 和 （填选项前的字母）。

A ．电压可调的直流电源B ．刻度尺C ．天平D ．秒表E ．电压合适的50Hz 交流电源（2）描绘v t -图象时，用平均速度xt表示个计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t 的要求是 （选填“越小越好”或“与大小无关” )；从实验的角度看，选取的△x 大小与速度测量的误差 （填“有关”或“无关” )。

（3）观察v t -图象，可以判断小车做 运动，其依据是 。

（4）若已知时间间隔0.1T S =，且 5.00OA x cm =，7.10AB x cm =，9.10BC x cm =，10.81CD x cm =，12.70DE x cm =，15.10EF x cm =，则小车的加速度大小为 2/m s ．（小数点后保留两位有效数字） 14．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图1所示，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1T s =，（1）根据纸带上的数据，计算B 、C 、D 各点的速度； （2）在坐标纸上作出小车的v t -图象（图2)。

15．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：（1）打点计时器使用的电源为 （选填交流或直流）电源。

（2）下列操作中正确的有 （填选项代号）。

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 ．应先接通电源，后释放小车D ．电火花计时器应使用低压6V 以下交流电源（3）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。

（4）实验中，把打点计时器接50Hz 交流电，打出的一条纸带如图。

A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的记数点。

相邻计数点之间有四个点未画出（即相邻两点的时间间隔为0.1)s ，各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为/m s。

并可求得小车的加速度大小为2m s．（计算结果都保留两位有效数字）/答案1．A2．C3．D4．4.0，1.15．（1）相邻相等时间间隔内的位移差相等；（2）2.64；（3）如图所示；（4）12.6；（5）打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度6．0.42，1.27．BD8．BD9．CD。

10．AB11．（1）①不需要；②3.0；（2）①2.98；②21tn - 12．（1）0.86；（2）456123(S S S S S S ++---)；0.59；（3）偏小13．（1）BE ； （2）越小越好；有关； （3）匀变速直线；小车的速度随时间均匀变化；（4）1.93 14．（1）1.38；2.64；3.9；（2）12.515．（1）交流； （2）AC ； （3）B ； （4）0.34 0.40。