第二章 第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律（课时作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习（人教版）

1　实验:探究小车速度随时间变化的规律 课时作业 1.(2021·黑龙江哈尔滨期中)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(　D　) A.把长木板平放在实验桌上,使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端 B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器 C.应先接通电源,待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车 D.槽码的质量越大越好 解析:把长木板平放在实验桌上,使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,这样可以有效利用纸带,故A正确;在释放小车前,小车应靠近打点计时器,让小车从远离滑轮端开始运动,可以尽可能地打更多的点,故B正确;为了打点稳定,应先接通电源,待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车,故C正确;如果槽码质量太大,小车运动的加速度过大,打出的点较少,不利于实验数据处理,所以槽码的质量适中即可,不是越大越好,故D错误。 2.在探究小车速度随时间的变化规律的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如表所示: 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应 的时刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点的 速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度,合理的方法是(　C　) A.根据任意两计数点的速度用公式a= 算出加速度 B.根据实验数据画出vt图像,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vt图像,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a= 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 解析:方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大。只有利用实验数据画出对应的vt图像,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=算出加速度,选项C正确。 3.某同学用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。他按图所示安装好实验器材,连接好导线,准备打开电源开关进行 实验。 他所组装器材中有三处错误,请你指出: ①　 ;  ②　 ;  ③　 。  解析:由题图可看出,打点计时器所选电源错误,应选4～6 V的交流电源,电压选择2 V挡位偏低,不能正常工作,要选4～6 V电压;应接交流输出,不能接直流输出。为了充分利用纸带,实验开始前,应该使小车靠近打点计时器,而不是靠近滑轮。 答案:电压不应选2 V挡位,应选4～6 V挡位　不应接直流输出,应接交流输出　小车不应靠在滑轮处,应靠近打点计时器处 4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点周期为 0.02 s的打点计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着分度值为1毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐。由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d1、d2、d3。 (1)读出距离:d1=1.20 cm,d2=　　　 cm,d3=　　　 cm。  (2)计算小车通过计数点2时的瞬时速度v2=　　　 m/s。(结果保留2位有效数字)  解析:(1)由题图可知d2=5.40 cm,d3=12.00 cm。(2)小车通过计数点2的瞬时速度可用1、3间的平均速度表示,则v2==0.21 m/s。 答案:(1)5.40　12.00　(2)0.21 5.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。 (1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中。 计数点序号 1 2 3 4 5 速度 vn/(m·s-1) v1= 0.75 v2= 　　  v3= 　　  v4= 0.45 v5= 0.35 (2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的vt图像。 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。 解析:(1)根据题图(乙)可得v2==0.65 m/s,v3= =0.55 m/s。 (2)以速