(练习)8 课时分层训练(五) 第2章 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(人教版2019)

课时分层训练(五)　实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、实验原理与操作 1．(多选)在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(　　) A．时间间隔 B．瞬时速度 C．加速度 D．某段时间内的位移 AD　解析：打点计时器每隔0.02 s打下一个点，所以通过数点可以知道时间间隔，故A正确；瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故B错误；加速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故C错误；位移可以利用刻度尺直接测量，故D正确。 2．“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为 50 Hz)得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是(　　) A．实验时，应先放开纸带再接通电源 B．小车做的是匀速直线运动 C．从纸带可求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为 0.02 s C　解析：实验时应先接通电源后放开纸带，如果先放纸带再接通电源就会出现纸带上只有一小段有点，其余部分的纸带没有有效利用，故A错误。根据纸带可以看出，相邻计数点间的距离逐渐增大，故小车做的不是匀速直线运动，故B错误；相邻两计数点间还有四个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，故D错误；根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，得 vB＝，故C正确。 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在长铝板上，并连接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当质量的槽码，放手后看小车能否在长铝板上做平稳的加速运动 D．取下纸带 E．把一端附有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 G．换上新纸带，重复操作两次 (1)其中有错误的步骤是__________；应改正为_________________________ ____________________________________________________________________。 (2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上：________________。 解析：(1)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，应先接通电源，再放开纸带，故A有错误；取下纸带前应该先关闭电源，故D有错误。 (2)本着先安装器材，后进行实验的思路，在该实验中，先固定长铝板，再安装打点计时器，准备完毕开始进行实验，注意要先接通电源后释放小车，做完一次实验要及时关闭电源，故正确的实验步骤是E、B、C、F、A、D、G。 答案：(1)AD　A：应先接通电源，再放开纸带；D：取下纸带前应先关闭电源　(2)EBCFADG 4．一电火花计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示。 (1)电火花计时器使用________(选填“直流”或“交流”)电源，工作电压为________V。 (2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，打点计时器打A点时小车的速度vA＝________m/s。 解析：(1)电火花计时器使用交流电源，工作电压为220 V。 (2)相邻两点间的时间间隔是T＝0.02 s，根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有vA＝＝ m/s＝ 0．55 m/s。 答案：(1)交流　220　(2)0.55 5．用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车前的实验装置图。该装置图中有3处明显错误，它们分别是： (1)____________________________________________________________。 (2)____________________________________________________________。 (3)____________________________________________________________。 解析：电磁打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电源，因此题图中接直流电源是错误的；细线和平板应平行，而题图中细线和平板不平行，故需要调整它们的位置；实验开始时，小车应靠近打点计时器，以保证在纸带上打出足够多的点，有利于数据的处理与分析，而题图中小车离打点计时器太远，所以此处是错误的，应该进行调整。 答案：(1)细线与平板不平行 (2)打点计时器接的是直流电源 (3)小车离打点计