2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》（考点分层练）-【高效课堂】2022-2023学年高一物理同步备课精讲练（人教版2019必修第一册）

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步习题 1．某同学在做“研究匀变速直线运动”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=0.10s，其中x1 =7.10cm、x2 =7.70cm、x3 = 8.30cm、x4 = 8.90cm、x5 = 9.50cm、x6 =10.10cm，则打A点时瞬时速度的大小为 　 　m/s。 【答案】0.92 【解析】根据该段中间时刻速度等于平均速度有 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中下列操作正确的是（　　） A．小车要从靠近打点计时器处开始释放 B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端 C．操作时，应先接通电源，再释放小车 D．电磁打点计时器应使用低压直流电源 【答案】A,C 【解析】【解答】A、B项：在释放小车前，小车要靠近打点计时器，远离有滑轮的一端，A符合题意，B不符合题意； C项：应先接通电源，待打点稳定后释放小车，C符合题意； D项：.电磁打点计时器应使用低压交流电源，D不符合题意。 3．用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，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．开始实验时小车应靠近打点计时器一端 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 【答案】B,C 【解析】【解答】打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端，A错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大，B正确；打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，C正确；钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，D错误。 4．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，电火花计时器的额定频率为f，某次记录小车运动情况的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未画出。 （1）实验时，下列说法正确的是____。 A．电火花计时器应接在4V～6V的交流电源上 B．电火花计时器应接在220V的交流电源上 C．每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏 D．开始实验时应先释放纸带再接通电源 （2）打点计时器在打D点时，小车的速度大小为　 　。 【答案】（1）B；C （2） 【解析】（1）AB．电火花计时器应接在220V的交流电源上，A不符合题意，B符合题意； C．每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏，C符合题意； D．开始实验时应先接通电源再释放纸带，D不符合题意。 （2）由图可得，D点速度为 5．在做“研究匀变速直线运动”的实验中，实验室提供了以下器材：电磁打点计时器（附导线、50Hz低压交流电源、复写纸、纸带）、长木板（附有滑轮）、小车、重物、细绳、刻度尺、天平。实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，打点计时器固定在长木板右侧，重物通过细绳跨过定滑轮与小车相连，定滑轮右侧的细绳与长木板平行，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。 （1）实验室提供的实验器材中，本实验不需要的是　 　； （2）实验开始之前，　 　（填“需要”或“不需要”）对小车进行“平衡摩擦力”操作； （3）在实验操作过程中，应该先　 　，然后　 　，打出的一条清晰纸带如图所示，纸带上标出的点是计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出。测量数据如下： ，，，，，； （4）通过研究纸带上的这些实验数据，发现这些实验数据呈现出规律性：、、、、大致相等，这一规律表明，小车在长木板上的运动属于　 　运动； （5）打点计时器在打下P点时小车的速度　 　（结果均保留2位有效数字）； 【答案】（1）天平 （2）不需要 （3）接通电源；释放小车 （4）匀变速直线 （5） 【解析】（1）研究小车匀变速直线运动规律，不要测量小车的质量，故不需要天平。 （2）研究小车匀变速直线运动规律，只要保证小车所受合力不变即可，不需要平衡摩擦力。 （3）在实验操作过程中，应该先接通电源，使打点计时器工作，然后释放小车，这样纸带可以充分利用，最开始的点对应的小车速度为0，纸带上可以打出更多的点。 （4）对于匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为，即连续相等时间内的位移差不变，所以纸带数据呈现出规律性：、、、、大致相等时，则可以判断小车在长木板上的运动属于匀变速直线运动。 （5）电源频率为50Hz，打点计时器打点周期为 纸带上标出的点是计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出，所以纸带上测量的各段长度对应的时间为 打点计时器在打下P点时小车的速度为 6．