课后提升训练5 实验：探究小车速度随时间变化的规律(Word练习)-【优化指导】2021-2022学年新教材高中物理必修第一册(人教版)

课后提升训练(五)　实验：探究小车速度随时间变化的规律 1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，采取下列哪些措施，有利于减小纸带因受到的摩擦而产生的误差(　　) A．改用直流8 V的电源 B．电源电压越低越好 C．用平整的纸带，不用皱折的纸带 D．纸带不要穿过限位孔 C　解析：打点计时器使用的电源是交流电源，若接直流电源不会工作，A错误；电源电压偏低会导致打出的点迹不够清晰，B错误；用平整的纸带，不用皱折的纸带，皱折的纸带和计时器的摩擦阻力较大，C正确；纸带不穿过限位孔，打出的点可能不在一条直线上，D错误。 2．(多选)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，下列关于作v­t图像的说法正确的是(　　) A．只要确定了v­t图像中的两点，就可以得到小车运动的v­t图像，因此，实验只需要测出两组数据 B．作v­t图像时，所取的点越多，图像就越准确 C．作出的v­t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以 D．对于偏离直线较远的点，误差太大，应舍去 BD　解析：作v­t图像时，选取的点越多，作出的图像就越准确；误差较大的点应舍去，B、D正确。 3. (2020·安徽黄山高一上测试)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后她以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并“拟合”出了小车运动的v­t图像，如图所示针对该同学作出的v­t图像，她所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法： ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图像不可能为一条直线，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，但它们紧挨在该条直线附近，只有F和B两个点离这条直线较远。 ③在这10个点当中只有4个点(D、G、H、I)在同一条直线上，其余6个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律。 ④与直线偏差较小的点(A、C、E、J)可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点(B、F)则可能是实验中出现失误导致的。 对于以上四种看法，你认为有道理的是(　　) A．①③ B．②④ C．①② D．③④ B　解析：由于实验存在误差，这10个点中有8个点不完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只有F和B两个点离这条直线较远，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点在两侧均匀分布，因此这条直线可表示小车运动的规律，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(A、C、E、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失误导致的，④正确；综上所述，B正确。 4．做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带，如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花打点计时器接220 V、50 Hz交流电源。 (1)设电火花打点计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度公式为vF＝。 (2)他经过测量并计算得到电火花打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度，如表所示；以A点对应的时刻为t＝0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v­t图像，并利用该图像求出物体的加速度a＝0.4 m/s2。 对应点 B C D E F 速度/(m/s) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 (3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，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不变(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此相邻两个计数点间的时间间隔t＝5T，该过程中的平均速度，即F点的瞬时速度vF＝。 (2)作出v­t图像如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧；由速度—时间图像的斜率表示加速度，可得a＝ m/s2＝0.4 m/s2。 ＝ (3)电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变。 5．如图所示装置可用来探究物块的运动情况，细线平行于桌面，遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为 s，让物块从光电门A的左侧由静止释放，分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为tA和tB，测出物块从A到B所用时间t。 (1)利用实验中测出的物理量符号，写出物块运动的加速度a＝。 (2)遮光片通过光电门的平均速度小于(填“大于”“等于”或“小于”)遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度，由此会产生误差，请写出一种减小这一误差的方法：减小遮光片的宽度。 解析：(1)时间极短时，可用平均速度表示瞬时速度，故通过A的速度vA