2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律—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．图是“探究匀变速直线运动规律”实验得到的纸带，相邻计时点间的时间间隔为T。关于与纸带相连的物体的加速度a和打点1时的速度，下列计算式正确的是( ) A. B. C. D. 3．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( ) A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处 C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 4．某兴趣小组在实验室做了“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靠近滑轮一端 B.重物牵引小车运动时只需打一条纸带，并进行数据处理 C.为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点 D.为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点 5．在研究匀变速直线运动的实验中，已算出小车经过各计数点的瞬时速度，则为了计算加速度，最佳的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度 B.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 C.根据实验数据画出图像，量取其倾角θ，用求出加速度 D.根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度 6．电火花计时器正逐渐取代传统的电磁打点计时器，下列不属于电火花计时器优点的是( ) A.电火花计时器使用220V交流电源，不需要使用学生电源进行变压 B.电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的，计时更准确 C.电火花计时器打点周期恒为0.02秒，不会由于电源的频率变化而变化 D.电火花计时器打点时与纸带间的阻力很小，实验误差更小 7．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是( ) ①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源 ②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 ③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 ④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 8．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度，在滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t，则可估算滑块加速度的大小为( ) A. B. C. D. 9．下列关于电火花打点计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是( ) ①电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交变电源 ②两种打点计时器的打点频率与交变电源的频率一样 ③电火花打点计时器是靠振针和复写纸在纸带上打点的 ④电磁打点计时器打点是靠电火花和墨粉在纸带上打点的 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 10．一频闪仪每隔0.04秒发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的小球,于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。下图是小球从点运动到点的频闪照片示意图。由图可以判断,小球在此运动过程中(   )   A.速度越来越小      B.速度越来越大 C.受到的合力为零      D.受到合力的方向由点指向点 二、填空题 11．在“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时，应使用___________（请选择“低压直流”“低压交流”）电源，应_____________________________（请选择“先释放纸带，再接通电源”“先接通电源，再释放纸带”）。记录小车运动的纸带如图所示，图中前几个点模糊，从A点开始每5个点取1个计数点，打点计时器的电源频率是50Hz，则小车在AD段的平均速度___________m/s，通过D点时速度是___________m/s，小车运动的加速度是___________（计算结果均保留3位有效数字）. 12．（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，通过第二个光电门的时间为，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 参考答案 1．答案：B 解析：根据匀速直线运动的位移公式，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．答案：C 解析：根据匀变速直线运动的推论有 故选C。 3．答案：A 解析：A、实验前要平衡摩擦力，把木板的一端垫高，长木板应一端高一端低，故A错误； B、在释放小车前，小车应靠近打点计时器，故B正确； C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车，故C正确； D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，故D正确； 故选A。 4．答案：D 解析：A.打点计时器应固定在长木板上远离滑轮一端，故A错误; B.应多打几条纸带，使数据更多一些，使测量更严谨，故B错误; CD.为使测量更为严谨，应舍掉开头一些过于密集的点，打点稳定后，找一个适当的点作为计时起点，故C错误，D正确。 故选D。 5．答案：D 解析：根据任意两计数点的速度用公式算出加速度，只选用了两个数据，误差较大，不是最佳方法，故A不符合题意；依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，根据可知，此方法相当于只选用了两个数据，误差较大，不是最佳方法，故B不符合题意；根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度，时间用公式算出加速度，充分利用了所有速度数据，误差较小，是最佳方法，但不能量取图线的倾角θ，用求出加速度，因为v轴和t轴所选标度不一定相同，不一定等于图线的斜率，故C不符合题意，D符合题意. 6．答案：C 解析：A.电火花计时器使用220V交流电源，学校用电就能满足，不需要使用学生电源进行变压，故A正确； BD.电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的，与纸带间的阻力很小，实验误差更小，计时更准确，故BD正确； C.电火花计时器打点的频率与电源频率相同，所以电火花计时器打点周期会由于电源的频率变化而变化，故C错误。 故选C。 7．答案：A 解析：①、电磁打点计时器使用低压交流电，工作电压为6V，不是低压直流电源；电火花计时器使用220V的交流电，故①正确； ②、两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样；都等于交流电的频率，故②正确； ③、电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘，故③错误； ④、电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸；故④错误；综上所述，故A正确，BCD错误； 故选：A。 8．答案：C 解析：在极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则物块经过第一个光电门的速度大小为：，经过第二个光电门的速度大小为：，据加速度的公式可知：，故本题C选项正确。 9．答案：A 解析：①电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交变电源，①正确； ②两种打点计时器的打点频率与交变电源的频率一样，②正确； ③电火花打点计时器是电火花和墨粉纸盘在纸带上打点的，③错误； ④电磁打点计时器打点是靠振针和复写纸在纸带上打点的，④错误。 故选A。 10．答案：A 解析：AB、由图可知图像间距越来越小,每两个位置的时间间隔相等,由可知小球的速度越来越小,A正确B错误 CD、由题意可知小球从到加速运动,加速度方向由向,所以合外力方向由向A;错误 故选A 点评:本题可用分析纸带的方法分析小球的运动,注意加速度和速度方向的关系。 11．答案：低压交流先接通电源，再释放纸带；1.13；1.44；2.02 解析：在“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时，应使用低压交流电源，应先接通电源，再释放纸带，以便获得更多的点。两点的时间为，在AD段的平均速度为，通过D点时速度是，根据逐差法可知小车运动的加速度是。 12．答案：（1）0.10；0.27；（2）B 解析：（1）在极短时间或位移内，质点的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度，则有： 滑块经过第一个光电门的速度 滑块经过第二个光电门的速度 （2）利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现趋向于0，而使滑块的释放点更靠近光电门，或者提高测量遮光条宽度的精确度均不能达到趋向于0的条件，故B正确，ACD错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$