21+实验探究小车速度随时间变化的规律人教版高一物理必修一练习题.docx
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21+实验探究小车速度随时间变化的规律人教版高一物理必修一练习题
2.1实验:
探究小车速度随时间变化的规律
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A、B两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50Hz,则AB两点间的时间间隔为( )
A.0.01sB.0.02sC.0.05sD.0.10s
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,未启动打点计时器,小车应放置在( )
A.靠近打点计时器位置
B.长木板上的滑轮附近
C.打点计时器与滑轮的中点处
D.任意位置
3.在推导“匀变速直线运动位移的公式”时,把整个运动过程划分为很多小段,每一小段近似为匀速直线运动,然后把各小段位移相加代表整个过程的位移,物理学中把这种方法称为“微元法”.下面几个实例中应用到这一思想方法的是( )
A.在计算物体间的万有引力时,若物体的尺寸相对较小,可将物体看做点质点
B.在探究弹性势能的表达式过程中,把拉伸弹簧的过程分成很多小段,在每小段内认为弹簧的弹力是恒力,然后把每小段做功的代数和相加
C.在探究牛顿第二定律的过程中,控制物体的质量不变,研究物体的加速度与力的关系
D.在求两个力的合力时,如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,这个力就是那两个力的合力
4.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( )
A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理
B.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
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点
D.两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1s
5.一次课上老师拿来了一位同学所做的“探究匀变速直线运动规律”的测量记录如下表,表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0,1,2,3,4,5几个位置的瞬时速度.根据表中数据作出的v﹣t图象如图所示.则下列说法正确的是( )
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m/s)
0.38
0.63
0.88
1.13
1.38
1.63
A.x=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.13×0.1+1.38×0.1=…该方法可以估算小车从位置0到位置5的位移
B.x=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.13×0.1+1.38×0.1=…该方法不可以估算小车从位置0到位置5的位移
C.v﹣t图中阴影部分面积可精确表示小车从位置0到位置5的位移
D.v﹣t图中梯形OABC的面积可粗略表示小车从位置0到位置5的位移
6.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,则C点的速度可表示为( )
A.
B.
C.
D.
7.某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象,如图所示.下列说法正确的是( )
A.当电源频率为50Hz时,打点计时器每隔0.05秒打一个点
B.小车做匀速直线运动
C.小车在t=0.02秒时的速度大小是0.04m/s
D.小车的加速度大小为0.04m/s2
8.在实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法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图象不可能为一条直线,而应为一条平滑的曲线.
②这10个点中有8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F和B两点离这条直线太远,图象可能为一条直线.
③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有六个点不在该直线上,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.①③B.②④C.①②D.③④
9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.长木板一定要水平摆放
B.使用刻度尺测量长度时,不必估读
C.使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位
D.作v﹣t图象时,所描线必须经过每一个点
10.用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验,关于这一实验,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应接直流电源
B.应先释放纸带,后接通电源打点
C.需要用秒表测出小车的运动时间
D.测出纸带上两点迹间的距离,可知小车相应的位移
11.如图所示纸带上ABCD是打点计时器打出一的系列连续的点,点BCD到A点的距离分别为4cm,10cm,18cm,则( )
A.纸带可能做匀速直线运动
B.纸带可能运动的越来越快
C.纸带可能运动的越来越慢
D.以上说法都不对
12.测匀变速直线运动加速度的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系正确的是( )
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先释放纸带或先接通电源都可以
13.在“测量匀变速直线运动的加速度”实验中,某次实验所用交流电的周期为T.得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点开始,每5个打点取一个点作为计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得x1、x2、x3、x4,以下四位同学求得的加速度值误差最小的是( )
A.甲同学先算出a1=
,a2=
,a3=
,再求平均值=
=
B.乙同学先用平均速度求出第2点的速度V2=
,再代入X3=V2(5T)+
a(5T)2求得a
C.丙同学直接代入a=
D.丁同学直接代入a=
14.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为△t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s,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为△t=3.0s.则滑块的加速度约为( )
A.0.067m/s2B.0.67m/s2C.6.7m/s2D.不能计算
15.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需( )器材.
A.直流电源、天平及砝码B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、毫米刻度尺
16.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,如图所示,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△t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为△t=0.30s,则滑块的加速度数( )
A.0.67m/s2B.0.14m/s2C.0.40m/s2D.0.22m/s2
17.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,得到的记录纸带如图所示,图中的点为记数点,在每两相邻的记数点间还有4个点没有画出,则小车运动的加速度为( )
A.0.2m/s2B.2.0m/s2C.20.0m/s2D.200.0m/s2
18.如图所示,气垫导轨的滑块上安装了宽度为d的遮光板,做加速运动的滑块先后通过两个光电门,数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1,通过第二个光电门的时间为t2,遮光板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为△t,下列测量结果中最接近真实值的是( )
A.滑块运动的加速度为
B.滑块运动的加速度为
C.遮光板中点通过第一个光电门的速度为
D.遮光板前沿通过第一个光电门的速度为
19.如图所示的是同一打点计时器打出的4条纸带,以下说法正确的是( )
A.甲纸带的加速度最大,丁纸带的平均速度最大
B.乙纸带的加速度最大,丙纸带的平均速度最大
C.乙和丁纸带的加速度均为零
D.丙和丁纸带的平均速度一样大
20.在“探究小车加速度随时间变化的关系”的实验中,所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个点作为计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则在点2时小车的瞬时速度和小车的加速度分别为( )
A.v2=0.39m/sa=0.15m/s2
B.v2=0.39m/sa=0.60m/s2
C.v2=0.78m/sa=0.15m/s2
D.v2=0.78m/sa=0.60m/s2
二.多选题(共8小题)
21.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中下列操作正确的是( )
A.小车要从靠近打点计时器处开始释放
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.操作时,应先接通电源,再释放小车
D.电磁打点计时器应使用低压直流电源
22.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )
A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.适当减少挂在细绳下钩码的个数
23.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作中,下列说法正确的是( )
A.长木板不能平放,只能倾斜放置
B.应先接通电源,待打点计时器开始打点后,再释放小车
C.在释放小车前,小车应放在靠近打点计时器一端
D.要在小车到达滑轮前使小车停止运动
24.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,为了减少测量误差,下列措施正确的是( )
A.使小车运动的加速度尽量小一些
B.使小车的质量尽量小一些
C.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
D.舍去纸带较密的点,选取适当的计数点进行测量计算
25.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于交流电压的高低
B.电火花计时器应接在10V以下的交流电源上才能正常工作
C.打点计时器连续工作时间很短,应注意打点之后要立即关闭电
D.开始试验时,应先接通电源,后释放纸带
26.利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度,在纸带上打出一系列的点,如图所示,各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4…相邻计数点间的时间间隔为T,则下列各关系式中正确的是( )
A.s2﹣s1=s3﹣s2=s4﹣s3=…
B.s1=
aT2,s1+s2=
a(2T)2…
C.s2﹣s1=aT2
D.s4﹣s1=s5﹣s2=s6﹣s3=3aT2
27.如图为用打点计时器打出一系列点的纸带,纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面,A,B,C、D、E为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为T.相邻计数点间的位移分别为s1、s2、s3、s4.则下列说怯正确的是( )
A.小车的加速度为
B.小车的加速度为
C.打C点时的瞬时速度为
D.打C点时的瞬时速度为
28.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,如果电源的频率稍微减小从而导致打点的周期稍微变大了一点,而实验者并不知情,则( )
A.它将导致实验者测量的相邻计数点之间的间隔变大,从而使测得的加速度偏大
B.它将导致实验者用公式vn=
求得的各计数点对应的瞬时速度偏大,从而用v﹣t图象处理数据时导致测得的加速度偏大
C.它将导致实验者用公式vn=
求得的各计数点对应的瞬时速度偏小,从而用v﹣t图象处理数据时导致测得的加速度偏小
D.用逐差法处理数据时,由于代入的T的数据偏小,从而导致测得的加速度偏大
三.填空题(共20小题)
29.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某次所得纸带如图所示,由于纸带上前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取1个计数点,则小车通过D点时的速度是 m/s,小车运动的加速度是 m/s2.(保留两位有效数字,打点计时器的电源频率是50HZ)
30.
(1)在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A.先接通电源,后让纸带运动B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)小车拖动纸带运动,打出的纸带如图所示.选出A、B、C、D、E、F、G,7个计数点,每相邻两点间还有3个计时点(图中未标出).已知各点间位移.则:
①E点的瞬时速度VE= m/s(保留三位有效数字);
②小车运动加速度a= m/s2(保留三位有效数字).
31.小梁同学想探究小车在做匀变速直线运动中,速度随时间变化的规律。
于是他采用了如图所示的实验装置图(局部)。
则图1中明显存在的错误有 (填字母)。
A.未平衡摩擦力
B.细绳未与轨道平行
C.钩码的质量未远小于小车质量
32.在做“研究匀变速直线运动“的实验时”某同学利用如图所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板.滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配备的数学毫秒计(图中未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t1,通过第二个光电门B的时间为△t2.则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA= ,若已知两个光电门A、B间距离为L,那滑块的加速度表达式a= .
33.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况.某次实验中得到一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…,量得0与1两点间距离x1=30mm,2与3两点间距离x3=48mm,则小车在0与1两点间平均速度为v1= m/s,在2与3两点间平均速度为v2= m/s.据此可判定小车做 运动.
34.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。
已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。
(1)用 段的平均速度代表D点的瞬时速度会更准确。
(2)计算FH段的平均速度为vFH= m/s。
(结果小数点后保留一位)
35.在“研究匀变速直线运动”的实验中,小车拖着纸带运动,打点计时器打出的纸带如下图所示。
选出A、B、C、D、E五个计数点,每相邻两点间还有四个计时点(图中未画出)以A点为起点测量出的各点的位移的大小已标注在图上。
则两相邻的计时点间的时间间隔是 s,相邻的两计数点间的时间间隔是 s,由图中所给的数据可以求得小车运动的加速度大小为a= m/s2,打下C点时小车的速度大小为 m/s,A、E这位段移中小车的平均速度大小为 m/s。
36.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,
(1)下列说法正确的是
A.先释放纸带,再接通电源
B.先接通电源,后释放纸带
C.纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大
D.利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度
(2)使用电磁打点计时器,选用 (选填“直流”或“交流”)电源,若频率为50Hz,每隔 s打一个点.某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每隔4个点取一个计数点,分别标明0,1,2,3,4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则打1和4点之间的平均速度为 m/s,打2这个点时的瞬时速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2.
37.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,纸带记录了小车的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F共6个计数点,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出.S1=1.40cm、S2=2.90cm、S3=4.38cm、S4=5.88cm、S5=7.39cm.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、E两个点时小车的瞬时速度,并将这两个速度值填入下表
速度
vB
vC
vD
vE
数值(m/s)
0.364
0.513
(2)将B、C、D、E各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.(画在答卷中的直角坐标系中)
(3)由所画速度﹣时间图象求出小车加速度为 m/s2.
38.某同学在实验室用电磁打点计时器来探究小车做直线运动的规律。
(1)所用电源为 (填“直流”或“交流”)电源,打点计时器每隔 s打一次点。
(2)该同学的部分实验步骤如下:
A.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
B.小车停止运动后,关闭电源,取出纸带
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是 :
(选填字母代号即可)。
39.在研究某小车运动状态的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D为依次打下的相邻的计数点,且相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
(1)根据纸带可以计算C点的瞬时速度,vC= m/s.
(2)根据纸带可以计算出该小车的加速度大小为a= m/s2.
40.在“研究自由落体运动”的实验中,如果打点计时器打出的纸带前面的几个点不清晰,只得到如图所示从A点至E点这一段点迹的纸带.在纸带上测出AB、BC、CD、DE之间的距离分别是d1、d2、d3、d4.已知打点计时器打点的周期为T,重锤质量为m.
(1)由此可求得打B点时,重锤的速度vB= ,打D点时,重锤的速度vD= .
(2)打点计时器在纸带上打B点到打D点的时间是 ,重锤运动的加速度是 .
41.如图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带。
A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1秒。
试求:
(1)打点计时器打下D点时小车的即时速度是 m/s。
(2)小车运动的加速度为 m/s2。
42.如图所示为接在50Hz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,图中所标的是每5个计时点取一个计数点A、B、D、E等,但第三个计数点C未标出,由图中给出的数据计算纸带运动的加速度是a= m/s2;在打下计数点B时,纸带运动的瞬时速度vB= m/s.(其中用s1表示A、B间距离,用s4表示D、E间距离,结果保留3位有效数字)
43.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点,两个计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是 .
(2)打A纸带时,物体的加速度大小是 m/s2.
44.某同学用图1所示的装置测定重力加速度:
(1)电火花计时器的工作电压为 ,打点周期是 s.
(2)打出的纸带如图2所示,实验时纸带的 端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
(3)纸带上取连续的1至9点为计时点,由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为 m/s2.
(4)当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因
45.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带,他取好计数点A、B、C、D、E,每相邻两计数点间还有四个点未画出,测得B、C、D、E距A的距离如图所示,则打C点的瞬时速度为 m/s,物体的加速度为 m/s2.
46.如图所示是打点计时器打出的一条纸带,0、1、2、3、4、5、6是计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s,距离如图所示,单位为厘米。
纸带加速度的大小为a= m/s2.打计数点1时的速度大小为v1= m/s。
(结果保留三位有效数字)
47.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。
其相邻两计数点之间的距离如图所示,每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出来。
(计算结果全部保留二位有效数字)
(1)根据纸带求出打计数点C、E时小车对应的速度分别为:
vC= m/s;vE= m/s;
(2)根据纸带求出小车的加速度为a= m/s2。
48.为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3.00cm的遮光板,如图所示.滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的毫秒计记录了遮光板完全通过第一个光电门所用的时间△t1=0.30s,完全通过第二个光电门所用的时间△t2=0.11s,遮光板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=3.57s,则滑块通过第一光电门时的速度为 m/s,滑块通过第二光电门时的速度为 m/s,加速度为 m/s2.
四.实验题(共3小题)
49.在“匀变速直线运动规律”的实验中,某同学打出了一条纸带。
已知实验中使用的电源频率是50Hz,他按打点的先后顺序,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标为O、A、B、C、D,如图所示,则:
(1)相邻两计数点间的时间间隔为 s。
(2)打C点时的瞬时速度大小为 m/s。
(结果保留两位小数)
50.某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
实验时从所打几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如下图所示。
图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点间还有四个打印点没有画出。
(1)实验中,除打点计时器(含纸带,复写纸)、小车、平板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必需使用的有 。
(不定项选择)
A.电压合适的50Hz的交流电源B.电压可以调的直流电源
C.刻度尺D.秒表E.天平
(2)从图中的纸带可以看出,该做匀加速直线运动的小车的运动方向为
A.从A向E方向运动B.从E向A方向运动
(3)利用纸带旁边的刻度尺读出数据D点的位置xD为 cm
51.在“研究匀变速直线运动”实验中挑选一条点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。
从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离x1= cm,C点的速度vC= m/s,小车的
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