内容正文:
2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律
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.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
3.某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如下图所示,请你判断一下这可能是因为( )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源的电压不稳
C.电源的频率不稳 D.振针压得过紧
4.根据已打出的纸带,不用公式计算就可以直接得出的物理量是( ).
①时间间隔②位移③加速度④平均速度
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5.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.
6.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
7.一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,发现纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,可能是因为( )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定 D.打点针压得过紧
8.如图所示是实验中得到的一条纸带,点迹密集的地方表示物体运动的速度________(填“较大”或“较小”)。用可以表示D、G间的平均速度,也可以粗略地代表E点的瞬时速度,为了更加精确地表示E点的瞬时速度,理论上应把包含E点在内的时间间隔取得________(填“小一些”或“大一些”)。
9.电火花打点计时器是一种使用________电源的________仪器,它的工作电压是________V。
10.电火花计时器通常的工作电压为________(选填“交流”或“直流”)220伏,实验室使用频率为50Hz电时,每隔________秒打一次点;如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小”或“速度增大”)。从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s。
11.(1)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学使用的是电磁打点计时器,则电源选择___________(填“A”或“B”),打点计时器纸带操作正确的是__________(填“C”或“D”)。
(2)某同学在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,相邻点间的距离如图所示,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电源频率为50 Hz。
根据纸带上的信息,可以计算出各点的瞬时速度,求打下计数点4时小车的瞬时速度,并将其速度值填入表格(保留3位有效数字)。
瞬时速度
数值(m/s)
0.165
0.200
0.263
_______
0.363
12.在“研究小车的运动”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表____________,____________;
计数点序号
B
C
D
E
计数点对应的时刻t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
打下计数点时小车的速度v/()
0.25
0.45
(2)根据上表中的数据,在下图中作出小车运动的图线____________,分析可知小车速度随时间变化的规律为____________。
(3)根据作出的图线可得小车运动的加速度为____________。
答案以及解析
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: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。
3.答案:D
解析:正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸上才能留下点. 当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,这时会出现有时有点,有时无点. 如果振针与复写纸的距离过小,振针就会有较长的时间与复写纸接触,这样就会在纸带上留下一段一段的小线段,故应选D.
4.答案:A
解析:数出点数可知时间间隔为0. 02,用毫米刻度尺测出点间距即为位移大小,要通过计算才能知道平均速度和加速度,A项对.
5.答案:C
解析:根据匀变速直线运动的推论有
故选C。
6.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。
7.答案:D
解析:A、打点计时器使用的是交流电源,若打点计时器接在直流电源上,打点计时器不打点,故A错误;
B、点痕的轻重和电源电压不稳有关,电源电压不稳不会导致短线,故B错误;
C、打点周期为,因此电源频率不稳,只会影响打点的时间间隔,不会影响点的形状,不会造成短线,故C错误;
D、打点针压得过紧,振针和纸带接时间过长,可能造成短线,故D正确。
故选:D。
8.答案:较小;小一些
解析:由于纸带上相邻计时点间的时间间隔相等,所以点迹密集的地方表示物体运动的速度较小;当越小时,两点间的平均速度越接近瞬时速度,所以时间间隔应取得小一些。
9.答案:交流;计时;220V
解析:电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压是220V。
10.答案:交流;0.02;速度增大;0.26
11.答案:(1)B;D(2)0.314
解析:(1)电磁打点计时器的工作电源是约为8 V的低压交流电,故选择学生电源,故选B;安放纸带时,纸带必须穿过限位孔,把纸带放在复写纸的下面,故选D。
(2)。
12.答案:(1)0.35;0.55
(2);小车的速度随时间均匀增加
(3)1.0
解析:(1)用一段很短时间内的平均速度可替代这段时间中间时刻的瞬时速度,则
(2)画出的图像应为一条倾斜直线,如图所示
小车运动的图像是一条倾斜向上的直线,说明小车速度随时间均匀增加。
(3)由图像的斜率表示小车的加速度,可求得加速度
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