内容正文:
6 实验:探究小车速度随时间变化的规律
A组 基础巩固练
1.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列方法有利于减小实验误差的是( )
A.选取计数点,每隔4个计时点选一个计数点
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开头过于密集的点,利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.适当增加挂在细绳下槽码的个数
2.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学进行了下列实验操作步骤,其中有误的步骤是( )
A.将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在8 V直流电源上
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳系在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,先接通电源,待打点稳定后再放开纸带
3.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为l=30 cm。在滑块上安装一宽度为d=1 cm的遮光条,让滑块以某一加速度通过光电门A、B,遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从光电门A到光电门B的时间为0.200 s。下列说法正确的是( )
A.滑块经过光电门A的速度大小为1 cm/s
B.滑块经过光电门B的速度大小为2 cm/s
C.滑块的加速度大小为5 m/s2
D.滑块在光电门A、B间的平均速度大小为3 m/s
4.(多选)(2026山东威海高一期末)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于作v-t图像的说法正确的是( )
A.只要确定了v-t图像中的两点,就可以得到小车运动的v-t图像,因此,实验只需要测出两组数据
B.作v-t图像时,所取的点越多,图像就越准确
C.作出的v-t图线应该通过所有的点,图线弯折也可以
D.对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去
5.某次实验中,电磁打点计时器所用电源的频率为50 Hz,记录的纸带如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点。
(1)电磁打点计时器使用的电源是 (选填“8 V”或“220 V”)交流电源。
(2)推测纸带的运动是 (选填“加速”或“减速”)运动。
(3)在A、F两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度大小是 m/s。
(4)纸带打B点时的瞬时速度大小为 m/s。
B组 能力提升练
6.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3= m/s,v4=0.18 m/s,v5= m/s。在图乙中作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。
甲
乙
参考答案
1.ACD 实验中应区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点,通常每隔4个计时点选一个计数点,这样计数点间的距离大些,测量时相对误差较小,A正确;小车的加速度应适当大些,在纸带上计数点间的距离大,测量的相对误差较小,B错误;舍去纸带上开头过于密集的点,利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算,这样测量的相对误差较小,C正确;适当增加挂在细绳下槽码的个数,可以让点的距离适当大些,有利于减小误差,D正确。
2.A 将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在220 V交流电源上,故A错误,符合题意;将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,故B正确,不符合题意;把一条细绳系在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码,故C正确,不符合题意;拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,先接通电源,待打点稳定后再放开纸带,故D正确,不符合题意。故选A。
3.C 滑块经过光电门A时的速度大小为vA= m/s=1 m/s,经过光电门B时的速度大小为vB= m/s=2 m/s,A、B错误;滑块在光电门A、B间的平均速度大小为v= m/s=1.5 m/s,D错误;由a=得,滑块的加速度大小为a=5 m/s2,C正确。
4.BD 作v-t图像时,选取的点越多,作出的图像就越准确;应用平滑的曲线连接各点,误差较大的点应舍去。故选B、D。
5.解析 (1)电磁打点计时器用的是低压交流电源,故选8 V交流电源。(2)纸带上相邻两点间的距离越来越大,说明物体在做加速运动。(3)由题知,从A点开始每打五个点取一个计数点,故相邻计数点的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,根据平均速度公式有v= m/s=0.365 m/s。(4)B点的瞬时速度可以用A、C两点间的平均速度来表示,故vB= m/s=0.252 m/s。
答案 (1)8 V (2)加速 (3)0.365 (4)0.252
6.解析 由题图可知x2+x3=0.12 m,则v3= m/s=0.12 m/s,同理可得x4+x5=0.24 m,则有v5= m/s=0.24 m/s,其v-t图像如图所示。
答案 0.12 0.24 见解析图
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