2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层作业）-【上好课】2022-2023学年高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1、 实验原理与器材 1．（2021·浙江台州·高一期中）小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：如图所示是两种常见的打点计时器。 （1）其中_______是电磁打点计时器（选甲或乙）； （2）小明选择了电磁打点计时器，为达到实验目的，还需要下列哪些器材？________； A． B． C． D． E. （3）在该实验中，下列说法中正确的是_______； A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端 B．开始实验时小车远离打点计时器一端 C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车 D．牵引小车的钩码个数越多越好 （4）实验得到的一条纸带如图所示，打点计时器电源频率为50Hz，其中相邻的两个计数点还有4个点未画出，则根据纸带，回答下列问题： ①根据纸带的数据，计数点1时小车对应的速度为：v1=______m/s（保留两位有效数字）； ②据此可求出小车从0到4计数点内的加速度为a=______m/s2。（保留两位有效数字）。 【答案】     乙     BD     C     0.36     0.38（0.35-0.39） 【详解】（1）[1]由题甲、乙图可知，其中乙图是电磁打点计时器。 （2）[2]小明选择了电磁打点计时器，为达到实验目的，打出的纸带需要测量长度；又因电磁打点计时器需要学生电源，即交流低压电源，所以还需要下列B.刻度尺；D.交流低压电源。 故选BD。 （3）[3]A．打点计时器应固定在长木板上，且在没有滑轮一端，A错误； B．开始实验时小车靠近打点计时器一端，B错误； C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，C正确； D．牵引小车的钩码个数要适当，太多的话，小车的加速度会太大，对实验结果会有影响，所以不是越多越好，D错误。 故选C。 （4）①[4]打点计时器电源频率为50Hz，其中相邻的两个计数点还有4个点未画出，所以纸带上打相邻两个的时间间隔是 T=0.02s×5=0.1s 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得计数点1时小车对应的速度为         ②[5]由可求得小车从0到4计数点内的加速度为 2．（2021·辽宁实验中学高一期中）某同学用如图甲所示装置研究物块的匀变速直线运动。 （1）实验所用的打点计时器如图乙所示，该打点计时器所用的电源是( ) A．的交流电　B．的直流电　C．的交流电 （2）实验中得到一条清晰的纸带如下图所示，并在其上取7个点． 以打A点为计时零点，以t为横坐标、（其中d为各点到A点的距离，t表示A点到各点的运动时间）为纵坐标，得到图象的斜率为k，则加速度的大小为________；图线与纵轴的交点表示的物理意义是：________。 （3）该同学认为：图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在t时间内运动的位移大小．他的观点是________（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】     C          打A点时物块的速度（合理即可）     错误 【详解】（1）[1]图乙所示的打点计时器为电火花计时器，所用电源为交流电，故选C。 （2）[2][3]根据 得 因此斜率为 即加速度大小为 图线与纵轴的交点为打A点时物块的速度。 （3）[4]不能用图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块t时间内运动的位移大小，他的观点是错误的。 2、 实验操作与数据处理 3．（2021·江西·进贤县第一中学高一阶段练习）课外时间某同学利用如图所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 （1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，还须使用的是___________（选填选项前的字母）的。 A．天平          B、秒表                 C．刻度尺 （2）打点计时器接___________ （填交流、 直流）电源，当频率是50Hz时，打点计时器每隔___________秒打一个点； （3）下列实验步骤的正确顺序是。___________ （ 用字母填写） A．关闭电源，取下纸带 B．接通电源后，放开小车 C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 D．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 【答案】     C     交流     0.02     DCBA 【详解】（1）[1] 在下列仪器和器材中，还需要刻度尺，来测量各点的位移大小，从而算出各自速度大小，时间是用打点计时器不需要秒表测时间，也不需要天平侧质量。 故选C。 （2）[2] 打点计时器接交流电源。 [3]根据 解得 （3）[4] 安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验的思路进行，一般每完