第二章 1 实验 探究小车速度随时间变化的规律-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，人教版）

1　实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是(　AC　) A.通过调节,应使小车、纸带、细线和定滑轮上边缘在一条直线上 B.坐标轴单位长度越小越好 C.测量各相邻计数点间的距离,应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点,测出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到各相邻计数点间的距离 D.槽码的质量越大越好 解析:实验中要求小车、纸带、细线和定滑轮上边缘在一条直线上,有利于减小误差,故A正确;在画vt图像时坐标轴的单位长度要选择适当,并不是越小越好,应以方便作图、协调美观为准,故B错误;测量各相邻计数点间的距离时,用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离,再逐一相减,得到各相邻计数点间的距离,这样能够减小测量带来的误差,故C正确;若槽码的质量太大,则小车运动太快,纸带上打出的点迹就会很少,不利于操作和数据测量,故D错误。 2.(多选)在实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列说法正确的是(　BD　) A.这10个点不在一条直线上,因此小车运动的vt图像不可能为一条直线,而应为一条平滑的曲线 B.这10个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有B和F两点离这条直线太远 C.只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律 D.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(B、F)则可能是实验中出现错误造成的 解析:对描出的各点,先大体观察分布趋势,题图中描出的10个点基本处于一条直线上,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点可忽略,作出的图像就表示物体的速度随时间均匀变化,个别离直线较远的点可能由实验中的错误造成,故A、C错误,B、D正确。 3.某同学在做“探究小车速度随时间的变化规律”的实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带,已知打点计时器使用的电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离已在图中标出。 (1)图中两相邻计数点间的时间间隔为T=　　　s。  (2)根据纸带提供的信息,该同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度,请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5=　　　 　 m/s。  (3)怎样利用得到的各点速度值探究小车速度随时间的变化规律? 　 。  解析:(1)交变电源的频率为50 Hz,即每隔0.02 s打一个点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,所以相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s。 (2)计数点“5”的速度可以用计数点“4”“6”之间的平均速度表示,即打下计数点“5”时小车的速度为v5=== 0.53 m/s。 (3)以计数点“0”为0时刻,确定各计数点的速度对应的时刻,在vt坐标系中描点作图像,若得到的图像为一条倾斜直线,可判断小车做速度均匀变化的直线运动。 答案:(1)0.1　(2)0.53　(3)见解析 4.某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。 (1)实验室已经有了以下器材:电磁打点计时器、秒表、电池组、纸带、复写纸、小车、槽码、细绳、一端带有滑轮的长木板。其中不需要的器材是　　　　、　　　　,还需要增添的器材有　　　　　　、 　　　　。  (2)用一条纸带穿过打点计时器,该同学发现有如图乙中的两种穿法。你认为　　　　(选填“A”或“B”)的穿法正确。  解析:(1)电磁打点计时器是计时的器材,使用低压交变电源,所以不需要的器材是秒表和电池组。为了得到小车的运动情况,还需要用刻度尺来测量计数点之间的距离,所以还需要低压交变电源和刻度尺。 (2)应用电磁打点计时器时,纸带应放在复写纸的下方,故B穿法正确。 答案:(1)秒表　电池组　低压交变电源　刻度尺 (2)B 5.某学习小组做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。 (1)在获得的纸带中,某同学用刻度尺测量纸带部分点间距离如图甲所示,B点的读数是　　　　cm。已知打点计时器每0.02 s打一个点,则B点对应的速度vB=　　　　m/s。(结果保留3位有效数字)  (2)小组中的四位同学利用同一条纸带分别作出了如图乙所示的四幅vt图像,其中最规范的是　 　　,由此图像可知小车做加速度约为 　　 m/s2、速度　　　　　　的直线运动。  (3)在图乙选项A中,图线与纵轴交点的物理意义是　 。 解析:(1)由题图甲,B点的读数为3.20