课时梯级训练(5) 实验：探究小车速度随时间变化的规律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修 第一册（人教版2019）

课时梯级训练(5)　实验：探究小车速度随时间变化的规律 1．(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法正确的是(　　) A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮的一端 B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器的一端 C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车 D．牵引小车的槽码个数越多越好 BC　解析：打点计时器与滑轮间的距离要尽可能大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，C正确；槽码个数应适当，槽码个数少打的点很密，槽码个数多打的点少，都会增大实验误差，D错误。 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，以下措施有利于减小纸带因受到摩擦而产生的误差的是(　　) A．改用直流6 V的电源 B．电源电压越低越好 C．用平整的纸带，不用皱褶的纸带 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，直流电源不会工作，A错误；电源电压偏低会使得打出的点迹不够清晰，B错误；皱褶的纸带和计时器的摩擦阻力较大，不用皱褶的纸带可以减小摩擦，C正确；纸带不穿过限位孔，小车可能不做直线运动，D错误。 3.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vt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个点虽然不完全在一条直线上，但它们紧挨在该条直线附近，只有F和B两个点离这条直线远； ③在这10个点当中只有4个点A、D、G、I能画在一条直线上，其余6个点都不在该直线上，这条直线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C、E、H、J可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点则可能是实验中出现失误造成的。 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，所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上，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，不在直线上的点两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律，①③错误，②正确；直线通过大多数的点，与直线偏差较小的点C、E、H、J可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点F、B则可能是实验中出现错误造成的，④正确；故选B。 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 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点未在图中画出，电火花计时器接“220 V、50 Hz”交流电源。 (1)设电火花计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度vF的公式为vF＝________。 (2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表所示。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＝________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________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案：(1)　(2)见解析图　0.4　(3)不变 解析：(1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′＝5T，该过程中的平均速度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，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．(多选)在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸带，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是(　　) A．图甲表示物体处于静止 B．图乙表示物体做匀速直线运动 C．图乙表示物体的速度随时间均匀增加 D．图丙表示物体的速度先随