2.1 探究小车速度随时间变化规律（课后巩固达标检测 ）-【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课（人教版2019必修第一册）

1.4 速度变化快慢的描述——加速度 一、单选题 1．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　） A． B． C． D． 2．在“练习打点计时器”的实验中，下列说法正确的是（      ） A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．纸带上的点迹记录了物体运动的时间及位移信息 D．纸带上相邻计数点间的时间间隔一定是0.02s 3．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（　　） A．偏大 B．偏小 C．无影响 D．无法判断 4．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（　　） ①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点 ②关掉电源 ③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间 ④把纸带装好 ⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上 ⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离． A．⑤④①②③⑥ B．⑤④①③⑥② C．⑤④①⑥③② D．⑤④①②⑥③ 5．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，以时间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。 下列思考有道理的是（　　） ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线 ②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远 ③在8个点当中只有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 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 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 6．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器有两种： 和 ，它们使用的都是 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔 s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是 。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是 。 7．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是 。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。     ，，，，，，则小车的加速度a= （充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度 m/s。（结果均保留两位有效数字） 8．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器使用的是 电源（“直流”或“交流”）； （2）关于本实验，下列说法正确的是 ； A．释放纸带的同时，按通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小 （3）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。 ①如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度 m/s（结果保留3位有效数字）； ②该同学分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像 ，并说明小车速度变化的规律 。 9．某探究小组同学为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器滴下小水滴的时间间隔相等，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器滴水的时间间隔为0.5s） （1）由图（b）可知，小车在桌面上是 运动的。 A．从右向左        B．从左向右 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速直线运动。小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 m/s2。（结果均保留2位有效数字） 10．（1）常用的打点计时器有电磁式和电火花式两种，它们都必须使用 （填“直流”或“交流”）电源才能工作，电火花打点计时器的工作电压为 V；如果使用的电源频率为，则打相邻两点的时间间隔为 s； （2）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列做法正确的是 ； A．先使纸带运动，再接通电源 B．先接通电源，再使纸带运动 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （3）某次实验打点计时器使用的交流电的频率为，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点： 推测纸带的运动是 运动；（填“加速”或“减速”或“匀速”）在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是 ；B点的瞬时速度为 。 11．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动． （1）实验中必要的措施是 ． A．细线必须与长木板平行        B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量    D．平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm．则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s．（结果均保留两位有效数字） 12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的记录纸带如图所示。 (1)电火花计时器应接在 电源上（填“直流”或“交流”），工作电压为 V。 (2)图中显示读取或记录的数据中有误的是 段（填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”或“EF”） (3)图中的点为记数点，在每两个相邻的记数点间还有4个点没有画出，则从打下A点到打下E点共历时 s，打下C点时小车的瞬时速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s2。（计算结果保留2位有效数字） (4)纸带的 端（选填“左”或“右”）与小车相连做加速度运动。 1．如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…，相邻两计数点的时间间隔用T来表示，现在量得0、1间的距离x1=5.18cm，1、2间的距离x2=4.40cm，2、3间的距离x3=3.62cm，3、4间的距离x4=2.78cm，4、5间的距离x5=2.00cm，5、6间的距离x6=1.22cm（频率为50Hz）。 (1)根据上面记录，计算打点计时器在打3点时的速度并填在下表中（保留到小数点后两位）； 位置 1 2 3 4 5 v/（m·s-1） 1.20 1.00 0.60 0.40 (2)根据(1)中表格，在图中画出小车的速度图像 ； (3)在“使用打点计时器测速度”的实验中，除电源、纸带外，还需选用的仪器是( ) A．停表   B．刻度尺   C．天平   D．打点计时器 2．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端；把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01=1.40 cm，x12=2.15 cm，x23=2.91 cm，x34=3.65 cm，x45=4.41 cm，x56=5.15 cm。试问： （1）滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似； （2）由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4= m/s（结果保留两位有效数字） 3．某小组进行“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。 (1)关于本次实验，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．电磁打点计时器用4〜6V的直流电源 B．频率为50Hz的电源，打点周期为0.02s C．应先释放纸带，后接通电源 D．处理纸带时，可以舍弃点迹密集和不清晰的点 (2)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，相邻两个计数点之间有4个计时点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA=16.6mm，sB=126.5mm，sD=624.5mm。 可由以上信息推知： ①相邻两计数点的时间间隔为 s； ②打C点时物体的速度大小为 m/s； 4．某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图（甲）所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。 (1)为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图（乙）所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线，则可以判断此小车 （选填：“是”或“不是”）做匀变速直线运动。 (2)在图中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2（本小题计算结果均保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交流电的频率是f=51Hz而电压不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值 实际值（填“大于”，“等于”或“小于”） (4)如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值 实际值（填“大于”，“等于”或“小于”） 5．在测定匀变速直线运动的加速度实验中： （1）在实验过程中，使用电磁打点计时器时，应 （请选择“先释放纸带，再接通电源”、“先接通电源，再释放纸带”） （2）在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。 ①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源； ⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。 选出不需要的器材有 。（填选项序号即可） （3）下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图中的数据可求得： ①该物体的加速度为 m/s2.（保留两位有效数字） ②第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm。（保留三位有效数字） ③打第2个记数点时该物体的速度约为 m/s。（保留两位有效数字） 6．某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：( ) A．电磁打点计时器应接交流电源 B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E．操作时，应先放开纸带后接通电源 F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的 G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作为计数点； （2）如图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每打3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s2；（本题计算结果保留3位有效数字） （3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.4 速度变化快慢的描述——加速度 一、单选题 1．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据匀速直线运动的位移公式x=vt，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。 故选B。 2．在“练习打点计时器”的实验中，下列说法正确的是（      ） A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 C．纸带上的点迹记录了物体运动的时间及位移信息 D．纸带上相邻计数点间的时间间隔一定是0.02s 【答案】C 【详解】A．电磁打点计时器使用的是约8V的交流电源，A错误； B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，B错误； C．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间位移信息，C正确； D．纸带上相邻计时点间的时间间隔一定是0.02s，D错误。 故选C。 3．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（　　） A．偏大 B．偏小 C．无影响 D．无法判断 【答案】A 【详解】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率。当交流电电源的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点；当交流电电源频率低于50 Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s，计算速度时如果仍按0.02 s计时，由v＝可知，因测量值t小于真实值，故导致测量出的速度大于真实值。 故选A。 4．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（　　） ①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点 ②关掉电源 ③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间 ④把纸带装好 ⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上 ⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离． A．⑤④①②③⑥ B．⑤④①③⑥② C．⑤④①⑥③② D．⑤④①②⑥③ 【答案】A 【详解】在使用打点计时器时应先进行安装，即步骤⑤；然后安装纸带即④；然后开始实验，要先开电源，再拉动纸带，即进行步骤①；然后关掉电源进行数据处理，故进行步骤②；数据处理时先数出点数，再测量长度，故为③、⑥；故正确的步骤为⑤④①②③⑥，A正确． 故选A。 5．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，以时间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。 下列思考有道理的是（　　） ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线 ②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远 ③在8个点当中只有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 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 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 【答案】B 【详解】①②③由于实验存在误差或错误，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。 ④在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（B、F）则可能是实验中出现错误造成的，④正确。 故选B。 6．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器有两种： 和 ，它们使用的都是 电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔 s打一个点。 （2）关于本实验，下列说法正确的是 。 A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 （3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是 。 【答案】 电磁打点计时器 电火花打点计时器 交流 0.02 B 刻度尺 【详解】（1）[1][2][3]常见的打点计时器有两种：电磁打点计时器和电火花打点计时器，它们使用的都是交流电源。 [4]当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点。 （2）[5]ABC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，后释放纸带，故AC错误，B正确； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，故D错误。 故选B。 （3）[6]除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺，用于测量纸带上的点间距离。 7．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）实验中，必要的措施是 。 A．先释放小车再接通电源 B．先接通电源再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 （2）他实验时将打点计时器接到频率为100Hz的电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有9个点，图中未画出）。     ，，，，，，，打点计时器在打B点时小车的速度 m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 BC/CB 0.80 0.40 【详解】（1）[1] AB．实验时应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，A错误，B正确； CD．为了充分利用纸带获取多的数据，应将小车放在靠近打点计时器的一端，C正确，D错误。 故选BC。 （2） [3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得打点计时器在打B点时小车的速度 8．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。 （1）常见的打点计时器使用的是 电源（“直流”或“交流”）； （2）关于本实验，下列说法正确的是 ； A．释放纸带的同时，按通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小 （3）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。 ①如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度 m/s（结果保留3位有效数字）； ②该同学分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像 ，并说明小车速度变化的规律 。 【答案】 交流 BD/DB 0.280 小车速度随时间均匀变化（或增大） 【详解】（1）[1]常见的打点计时器使用的是交流电源。 （2）[2]ABC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放纸带，故AC错误，B正确； D．纸带上的点迹越密集，说明纸带在单位时间内的位移越小，即纸带运动的速度越小，故D正确。 故选BD。 （3）①[3]相邻两计数点间的时间间隔为 打D点时小车的速度等于C、E之间的平均速度，即 [4]描点作图如图所示。 [5]v-t图像为倾斜直线，说明小车速度随时间均匀变化（或增大）。 9．某探究小组同学为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器滴下小水滴的时间间隔相等，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器滴水的时间间隔为0.5s） （1）由图（b）可知，小车在桌面上是 运动的。 A．从右向左        B．从左向右 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速直线运动。小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为 m/s，加速度大小为 m/s2。（结果均保留2位有效数字） 【答案】 A 0.26 0.12 【详解】（1）[1]由于用手轻推一下小车，受到阻力作用，小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知小车从右向左运动。 故选A。 （2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度，有 [3]根据匀变速直线运动的推论公式 可得 10．（1）常用的打点计时器有电磁式和电火花式两种，它们都必须使用 （填“直流”或“交流”）电源才能工作，电火花打点计时器的工作电压为 V；如果使用的电源频率为，则打相邻两点的时间间隔为 s； （2）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列做法正确的是 ； A．先使纸带运动，再接通电源 B．先接通电源，再使纸带运动 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （3）某次实验打点计时器使用的交流电的频率为，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点： 推测纸带的运动是 运动；（填“加速”或“减速”或“匀速”）在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是 ；B点的瞬时速度为 。 【答案】 交流 220 0.02 BD 加速 0.37m/s 0.25m/s 【详解】解：（1）[1]电火花计时器是测量速度的仪器，必须使用交流电源。 [2]电火花计时器的工作电压是220V。 [3]如果使用的电源频率为50Hz，打点的时间间隔均为0.02s。 （2）[4]AB．为了更好的打点，应先接通交流电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，A错误，B正确； CD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，故C错误，D正确。 故选BD。 （3）[5]从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为 每隔0.1s纸带运动的位移分别是、、、、，说明纸带做加速运动。 [6]A、F间纸带运动的平均速度为 [7]B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示，则有 11．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动． （1）实验中必要的措施是 ． A．细线必须与长木板平行        B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量    D．平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm．则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s．（结果均保留两位有效数字） 【答案】 （1）AB     （2）0.80 0.40 【详解】①为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故AB正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误，故选AB． ②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为； 根据逐差法可知，物体的加速度； B点的速度等于AC段的平均速度，则有：． 【点睛】本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量． 12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的记录纸带如图所示。 (1)电火花计时器应接在 电源上（填“直流”或“交流”），工作电压为 V。 (2)图中显示读取或记录的数据中有误的是 段（填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”或“EF”） (3)图中的点为记数点，在每两个相邻的记数点间还有4个点没有画出，则从打下A点到打下E点共历时 s，打下C点时小车的瞬时速度为 m/s，小车的加速度大小为 m/s2。（计算结果保留2位有效数字） (4)纸带的 端（选填“左”或“右”）与小车相连做加速度运动。 【答案】 交流 220V AB 0.4s 左 【详解】（1）[1] 电火花计时器应接在交流电源上。 [2] 工作电压为220V。 （2）[3] 由图可知，刻度尺的读数小数点后面保留两位，所以记录数据有误的是第一个数据，即AB段。 (3)[4] 在每两个相邻的记数点间还有4个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔为 从打下A点到打下E点共历时0.4s。 [5] C点的瞬时速度 [6] 根据 得小车的加速度大小 (4)[7] 因为小车的速度越来越大，相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与小车相连。 一、实验题 1．如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…，相邻两计数点的时间间隔用T来表示，现在量得0、1间的距离x1=5.18cm，1、2间的距离x2=4.40cm，2、3间的距离x3=3.62cm，3、4间的距离x4=2.78cm，4、5间的距离x5=2.00cm，5、6间的距离x6=1.22cm（频率为50Hz）。 (1)根据上面记录，计算打点计时器在打3点时的速度并填在下表中（保留到小数点后两位）； 位置 1 2 3 4 5 v/（m·s-1） 1.20 1.00 0.60 0.40 (2)根据(1)中表格，在图中画出小车的速度图像 ； (3)在“使用打点计时器测速度”的实验中，除电源、纸带外，还需选用的仪器是( ) A．停表   B．刻度尺   C．天平   D．打点计时器 【答案】 0.80 BD 【详解】(1)[1]每相邻两个计数点间还有1个打点计时器打下的点，即相邻两个计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有： (2)[2]运用描点法作图过程注意：描的点要适当小一些，在连线过程要注意当有个别点不能落到同一条直线上时，可以尽量让他们分布在直线两侧。 (3)[3]由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要停表，测速度不需要测出质量，故不需要天平。实验中需要用刻度尺测量纸带上各点间的位移，故需要用到刻度尺。 故选：BD。 2．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端；把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01=1.40 cm，x12=2.15 cm，x23=2.91 cm，x34=3.65 cm，x45=4.41 cm，x56=5.15 cm。试问： （1）滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似； （2）由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4= m/s，小车的加速度a= m/s2。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 打点计时器 0.20 0.19 【详解】（1）[1]滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器原理类似； （2）[2][3]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则计数点4所代表时间的瞬时速度 根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小为 代入数据可得 3．某小组进行“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。 (1)关于本次实验，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．电磁打点计时器用4〜6V的直流电源 B．频率为50Hz的电源，打点周期为0.02s C．应先释放纸带，后接通电源 D．处理纸带时，可以舍弃点迹密集和不清晰的点 (2)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，相邻两个计数点之间有4个计时点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA=16.6mm，sB=126.5mm，sD=624.5mm。 可由以上信息推知： ①相邻两计数点的时间间隔为 s； ②打C点时物体的速度大小为 m/s； ③物体的加速度大小为 （用sA、sB、sD和表示）； ④写出一种影响测量结果误差的因素： 。 【答案】 BD 0.1 2.49 刻度尺读数误差 【详解】(1)[1]A．电磁打点计时器采用的是交流电，A项错误； B．频率为的电源，打点周期为，B项正确； C．应先接通电源，后释放纸带，C项错误； D．处理纸带时，为了减小位移测量的误差，可以舍弃密集和不清楚的点，D项正确。 故选BD。 (2)[2]因相邻的两个计数点间还有4个计时点，故 。 (2)[3]由匀变速直线运动的特点可知 。 (2)[4]设 则 即 故 。 (2)[5]刻度尺读数误差。 4．某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图（甲）所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。 (1)为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图（乙）所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线，则可以判断此小车 （选填：“是”或“不是”）做匀变速直线运动。 (2)在图中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2（本小题计算结果均保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交流电的频率是f=51Hz而电压不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值 实际值（填“大于”，“等于”或“小于”） (4)如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值 实际值（填“大于”，“等于”或“小于”） 【答案】 是 0.74 0.63 小于 等于 【详解】(1)［1］它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪下的每条纸带所用时间都是t=0.2s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比；而此条纸带的平均速度等于这条纸带中间时刻的速度，因此得出结论，纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比，还等于各条纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，因此图乙中的B、D、F、H、J、L各点连起来为一直线，说明每相邻两个纸带相差的长度相等，即连续相等时间内的位移差相等，所以说明小车做匀变速直线运动。 (2)［2］匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该时间内的平均速度，由此可得打A点时小车速度大小 ［3］由匀变速直线运动的推论Δx=aT2，可得小车加速度大小 ［4］若交流电的频率是51Hz，则打点周期T小于0.02s，即使用公式计算时所用T值偏大，则加速度a值偏小，其测量值小于实际值。 ［5］若交流电的电压是210V而频率不变，则打点周期T不变，计算出的加速度a值不变，其测量值等于实际值。 5．在测定匀变速直线运动的加速度实验中： （1）在实验过程中，使用电磁打点计时器时，应 （请选择“先释放纸带，再接通电源”、“先接通电源，再释放纸带”） （2）在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。 ①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源； ⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。 选出不需要的器材有 。（填选项序号即可） （3）下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图中的数据可求得： ①该物体的加速度为 m/s2.（保留两位有效数字） ②第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm。（保留三位有效数字） ③打第2个记数点时该物体的速度约为 m/s。（保留两位有效数字） 【答案】 先接通电源，再释放纸带 ②④⑦ 0.74 4.36. 0.40 【详解】（1）[1] 电磁打点计时器使用低压交流电源；使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带。 （2）[2] 在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表。 故选②④⑦。 （3）[3] 设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；两个点之间的时间间隔 根据 解得 [4]根据 解得 [5] 第2个记数点时该物体的速度 6．某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：( ) A．电磁打点计时器应接交流电源 B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E．操作时，应先放开纸带后接通电源 F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的 G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作为计数点； （2）如图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每打3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s2；（本题计算结果保留3位有效数字） （3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： 。 【答案】 ABDF 1.18 9.58 ①电磁打点计时器的限位孔、振针都对纸带有摩擦阻力；②空气的阻力 【详解】解：（1）[1]A．电磁打点计时器应接交流电源，A正确； B．为减小实验误差，打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，B正确； C．为减小重物下落时受到的阻力，重物最好选质量大点，体积小点的，所以重物应用密度较大的材料，如金属重物，C错误； D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，以便打出一条打点完整的纸带，D正确； E．操作时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再放开纸带，E错误； F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，F正确； G．为了便于测量，不一定要找到打点计时器打下的第一个点，因为刚开始打出的点一般比较模糊、密集，不便于测量，只要选取清晰便于测量并各连续的点作为计数点即可，G错误。 故选ABDF。 （2）[2] 从计数点O开始，每打3个点取一个计数点，所以打相邻两个计数点的时间间隔是T=0.02s×3=0.06s，打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为 [3]物体做自由落体运动的加速度由∆x=aT2求得    加速度值约为9.58m/s2。 （3）[4] 若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，可能引起此误差的原因：①电磁打点计时器的限位孔、振针都对纸带有摩擦阻力；②空气的阻力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 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