2.1 探究小车速度随时间的变化 衔接讲义（基础知识+题组训练） -【新教材】2021-2022学年人教版（2019）高一物理必修第一册

第1节：探究小车速度随时间的变化 基础知识集训（时间：5分） 1.书接上回 回顾我们学过的打点计时器： 2.本节清单 刻度尺的读数应注意 (1)刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体，眼睛 刻度线读数． (2)毫米刻度尺的精确度为1 mm，读数时要估读到 ． 纸带的数据处理 1．利用纸带判定物体运动的性质 (1)若s1、s2、s3…基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动． (2)利用s1、s2、s3…可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差s2－s1、s3－s2、s4－s3…，如果它们在实验误差允许的范围内相等，则可以判定物体做匀变速直线运动． 2．计算点间的距离 计数点间距离的给定有两种：相邻点间距离和各计数点到O点的距离，计算时后者要先转换为前者，如框图所示． 答案：正对；最小刻度的下一位； 教材习题变式 能力提升集训（时间：25分；难度：中） 题组二：实验数据的处理 1 . 在实验中，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（ ）  这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图象不可能为一条直线，而应为一条平滑的曲线． 这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远，图象可能为一条直线． 在8个点当中只有4个点能画在一条直线上、D、G、，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律． 与直线偏差较小的点、E、H、可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点、则可能是实验中出现错误造成的． A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由于实验存在误差或错误，所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只有F和B两个点离这条直线远，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律，故①错误，②正确，③错误；直线通过大多数的点，与直线偏差较小的点、E、H、可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点、则可能是实验中出现错误造成的故④正确；由上分析，可知，故B正确，ACD错误；故选B． 2 . 做匀加速直线运动的小车，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4个点剪下一段纸带，按如右图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，左边与y轴平行，将纸带不留间隙也不重叠地按长短顺序粘在坐标系中，求： （1）为表示v﹣t关系，图中的x轴对应的物理量是时间t，y轴对应的物理量是速度v，则图中t1为_____，对应的速度v1为___m/s； （2）若把图中“x”连成一条直线表示物体v﹣t关系，则会导致速度测量值_____，加速度测量值_____（填“偏大”，“偏小”或“不变”） 【答案】 0.20 0.47 偏小 不变 【解析】（1）为表示v-t关系，图中的x轴对应的物理量是时间t，y轴对应的物理量是速度v．由于每4个点剪下一段纸带，所以每段纸带的时间间隔为0.08s，则图中t1=2×0.08+0.04=0.20s，对应的速度为：． （2）用y轴对应的物理量表示速度，由于时间间隔是0.08s，不是0.1s，用该物理量表示速度测量值偏小，但是斜率表示加速度，斜率不变，则加速度测量值不变． 点睛：解决本题的关键知道实验的原理，纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比． 3.小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带．对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示．由图可判断(　　) A．乙物体的加速度比甲大 B．两物体均做匀速直线运动 C．打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大 D．打第一个计数点时，物体的速度有可能为零 3.A 将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的v－t图象，该图象斜率表示加速度，得乙物体的加速度比甲大，A正确；相等的时间间隔内位移增大，所以两物体均做加速直线运动，B错误；由图象知，相同的时间内，乙的位移大，所以打第三个计数点时，乙物体的速度比甲大，C错误；图象在纵轴上的截距不为零，所以打第一个计数点时，物体的速度不为零，D错误 综合应用集训（时间：10分；难度：中） 1. 如图所示，某同学在做“研究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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的时间间隔为T＝0