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】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、 实验原理操作 1．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·高一校考期中）在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中： （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 ；（填选项代号） A．电压合适的交流电源   B．电压可调的直流电源   C．刻度尺   D．秒表   E．天平 （2）实验过程中，下列做法正确的是 。 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近长木板滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 2、 实验数据处理 2．（2022秋·江西南昌高一校级联考）（1）打点计时器是利用 （填“直流”或“交流”）电源进行的计时仪器，若电源频率为，则它们每隔 秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为 伏； （2）某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每个计数点之间还有4个点未画出。    ①接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是 ； A．先接通电源，再释放纸带 B．先释放纸带，再接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．不同的实验要求不同 ②纸带上每两个计数点间的时间间隔是 s； ③试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F，5个点时小车的瞬时速度，下表已给出B、D、E、F点的速度，请将求出C点速度并填入下表 ： 数值/（） 0.400 0.560 0.640 0.721 （3）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ；    （4）根据画出的速度时间图象可求得物体的加速度为 ，打下A点时速度为 。 3、 实验创新方案 3．（2022秋·江苏南京高一校级模拟考）（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11s，已知遮光板的宽度为3.0cm，滑块通过第一个光电门速度大小为 m/s和第二个光电门的速度大小为 m/s（保留两位有效数字） （2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是正确的措施是( ) A、提高测量遮光条宽度的精确度 B、换用宽度更窄的遮光条 C、使滑块的释放点更靠近光电门 4．（2022秋·高一单元测试）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其与0点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s，试完成下面问题。    （1）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中。（要求保留三位有效数字） 瞬时速度 v1 v2 v3 v4 v5 数值/（m·s－1） 0.165 0.214 0.263 0.363 （2）在如图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 。    （3）由图像求出小车的加速度a＝ m/s2。 5．（2022秋·山西太原高一阶段性检测）在做“探究小车速度随时间变化”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源。经过测量得：d1=3.62 cm，d2=8.00 cm，d3=13.2 cm，d4=19.19 cm，d5=25.99 cm，d6=33.61 cm。    （1）计算打下F点时的速度vF= m/s。 （2）如果当时电网中交变电流的频率是f=60 Hz，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”）。 6．（2022秋·高一单元测试）在研究匀变速直线运动的实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。    （1）根据