2021-2022學(xué)年高中物理人教版（2019）必修第一冊(cè) 第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課后提升訓(xùn)練 含解析

PAGE1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律基礎(chǔ)鞏固1.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下述測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的方法正確的是()A.當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較大時(shí),可以用短尺把它分段來測(cè)量B.當(dāng)某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離較小時(shí),可以用短尺一次把它測(cè)完C.測(cè)量每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,應(yīng)該用帶著毫米刻度的長(zhǎng)尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn),讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值,然后逐一相減,得到每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的數(shù)值D.分別逐個(gè)測(cè)出每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,這樣便于記錄2.(多選)右圖是用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的一條紙帶,所用電源頻率為50Hz,測(cè)量出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出,以下說法正確的是()A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是只能記錄時(shí)間而不能記錄位移的儀器B.每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1sC.打B點(diǎn)時(shí)紙帶的速度vB=0.20m/sD.本實(shí)驗(yàn)也可以采用電火花計(jì)時(shí)器3.在研究小車直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,如下表所示:計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻/s0.10.20.30.40.50.6通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度/(cm·s-1)44.062.081.0100.0110.0168.0為了算出加速度,合理的方法是()A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,用公式a=ΔvB.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出v-t圖像,量出其傾角α,由公式a=tanα算出加速度C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出v-t圖像,由圖線上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度,用公式a=ΔvD.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,其平均值作為小車的加速度4.在用電火花計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,圖甲是一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。(電源頻率為50Hz)(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得vB=1.38m/s,vC=m/s,vD=3.90m/s。(保留三位有效數(shù)字)

(2)利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標(biāo)紙上作出小車的v-t圖像(從打A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí))。利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.28m/s,此交點(diǎn)的物理意義是

。

能力提升1.某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做研究變速運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。他按下圖所示安裝好了實(shí)驗(yàn)器材,接好了線,準(zhǔn)備打開電源開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在他所組裝的器材中,有三處錯(cuò)誤,請(qǐng)你指出:(1);

(2);

(3)。

2.如圖甲所示,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。小車開始在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng),后來在薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)。所打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離(單位:cm)如圖乙所示,紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s。試用作圖法(v-t圖像)求出小車在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度大小。3.某同學(xué)用以下方法繪制并得到小車的v-t圖像如圖所示。(1)先把紙帶每隔0.1s剪斷,得到若干短紙條。(2)再把這些紙條并排貼在一張紙上,使這些紙條的下端對(duì)齊,作為時(shí)間軸,標(biāo)出時(shí)間。(3)最后將紙條上端中心連起來,于是得到如圖所示的v-t圖像。這樣做有道理嗎?為什么?參考答案第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律基礎(chǔ)鞏固1.C不論兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離大還是小,采用C項(xiàng)所述方法可減小誤差,選項(xiàng)C正確。2.BD電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器既可以記錄時(shí)間,又可以記錄位移,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為0.02s,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出,即兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,選項(xiàng)B正確;vB=xAC2T=03.C選項(xiàng)A偶然誤差較大。選項(xiàng)D實(shí)際上也僅由始、末兩個(gè)速度決定,偶然誤差也比較大,只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對(duì)應(yīng)的v-t圖像,才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù),減小偶然誤差。由于在物理圖像中兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù)可以畫出傾角不同的許多圖線,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值,然后利用公式a=Δv4.解析(1)打C點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的速度為vC=xBD2T=60.30(2)用描點(diǎn)法作出小車的v-t圖像如圖所示。由圖知小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=vD-vBtD(3)此交點(diǎn)表示A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)時(shí),小車的速度為0.28m/s。答案(1)2.64(2)12.6(3)從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)時(shí),小車的速度為0.28m/s能力提升1.解析由圖可知,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所選電源種類錯(cuò)誤,應(yīng)選約為8V的交流電源;電壓選擇2V偏低,不能正常工作,所以要選約為8V電壓;應(yīng)接交流輸出,不能接直流輸出。同時(shí)為了使紙帶充分利用,應(yīng)該使小車靠近電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,而不是靠近滑輪。答案(1)電壓不應(yīng)選2V,應(yīng)選約為8V(2)不應(yīng)接直流輸出,應(yīng)接交流輸出(3)小車不應(yīng)靠在滑輪處,應(yīng)靠近電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處2.解析設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度分別為v1、v2、v3、v4、v5,則有v1=1.6+1.40.04v2=1.4+1.20.04v3=1.2+1.00.04v4=1.0+0.80.04v5=0.8+0.60.04以速度為縱坐標(biāo),以時(shí)間為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,用描點(diǎn)法作出小車在薄布上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖像。