2024-2025學年新教材高中物理第2章勻變速直線運動的研究1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課時作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE8-試驗：探究小車速度隨時間變更的規(guī)律1.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為的遮光條,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門,配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為,通過其次個光電門的時間為,遮光條從起先遮住第一個光電門到起先遮住其次個光電門的時間為。則滑塊的加速度大小約為()A. B. C. D.不能計算2.在“探討勻變速直線運動”的試驗中,包含下列四個步驟:①把長木板放在試驗臺上,用木塊墊高;②把紙帶穿過打點計時器,并固定在小車后面;③把打點計時器固定在長木板墊高的一端,連接好電路;④把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,放開小車。正確的操作依次是()A.①②③④ B.①②④③ C.②①③④ D.①③②④3.氣墊導軌上的滑塊經(jīng)過光電門時,其遮光條將光遮住,電子計時器可自動記錄遮光時間。測得遮光條的寬度為,用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度。為使更接近瞬時速度,下列做法正確的是()A.換用寬度更寬的遮光條 B.換用寬度更窄的遮光條C.增大滑塊的質量 D.減小滑塊的質量4.如圖所示，在用光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機等器材測量小車做勻加速運動的加速度的試驗中，假如兩擋光片的間距d不變，僅變更兩擋光片的寬度b，以下說法正確的是()A.無論兩擋光片各自寬度變小還是變大，測出的加速度不變B.只要兩擋光片寬度的減小量相同，測量誤差就可避開C.從理論上講，兩擋光片的寬度都變小，測量的誤差會減小D.兩擋光片的寬度都變小，測得小車的加速度必定變大5.某同學在測定勻變速直線運動加速度時，得到了幾條較為志向的紙帶，已在每條紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，依打點先后編號為0、1、2、3、4、5.由于不當心，紙帶被撕斷了，如圖，請依據(jù)給出的四段紙帶回答：在三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應當是()A. B.C. D.6.在探討勻變速直線運動的試驗中,算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度見下表。計數(shù)點序號123456計數(shù)對應的時刻/s0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度/()44.062.081.0100.0110.0138.0為了計算加速度,合理的方法是()A.依據(jù)隨意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B.依據(jù)試驗數(shù)據(jù)畫出圖像,量出其傾角,由公式求出加速度C.依據(jù)試驗數(shù)據(jù)畫出圖像,由圖像上相距較遠的兩點所對應的速度、時間用公式算出加速度D.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度,算出平均值作為小車的加速度7.為測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為的遮光板(如圖所示)．滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為，通過其次個光電門的時間為，遮光板從起先遮住第一個光電門到起先遮住其次個光電門的時間為，則下列說法正確的是()A.滑塊通過其次個光電門時的速度為0.82m/s B.滑塊的加速度是C.滑塊在兩光電門間的平均速度是0.57m/s D.兩光電門間的距離為0.25m8.在做“探究小車速度隨時間變更的規(guī)律”試驗時,依據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以不利用公式計算就能干脆得到的物理量是()A.時間間隔 B.瞬時速度 C.加速度 D.某段時間內的位移9.在“測定勻變速直線運動的加速度”試驗中,下列方法有利于減小試驗誤差的是（）A.選取記數(shù)點,把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清楚,點間間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算D.選用各處平整程度,光滑程度相同的長木板做試驗.10.以下是“探究小車速度隨時間變更規(guī)律”試驗的一些步驟,其正確依次是________________。①把穿過打點計時器的紙帶固定在小車上;②把打點計時器固定在鋁板上,并接好電路;③更換紙帶,再做兩次;④把長鋁板放在桌面上,并使滑輪伸出桌面;⑤使小車停在打點計時器旁邊,先接通電源,后放開小車;⑥將細繩拴在小車上并繞過定滑輪,下面掛上適量的槽碼;⑦斷開電源,取出紙帶。11.小車牽引紙帶沿斜面下滑,用打點計時器打出的紙帶如圖所示。已知打點周期為0.02s。依據(jù)紙帶供應的數(shù)據(jù)填寫表格并求出加速度為___________,作出圖像。(保留3位有效數(shù)字)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t/s0~0.10~0.20.2~0.30.3~0.40.4~0.50.5~0.6隔斷位移x/m平均速度12.在“探究小車速度隨時間變更的規(guī)律”的試驗中,如圖所示為一次記錄小車運動狀況的紙帶,圖中為相鄰的計數(shù)點(A點為第一個點),相鄰計數(shù)點間的時間間隔。(1)依據(jù)_________________________________計算打各點時小車的瞬時速度大小,則_________m/s,__________m/s,__________m/s。(2)在如圖所示坐標系中畫出小車的圖線,并依據(jù)圖線求出__________。(3)將圖線延長與縱軸相交,交點速度的物理意義:___________________________。

答案以及解析1.答案：A解析：遮光條寬度很小,過光電門所用的時間很短,可以利用滑塊經(jīng)過光電門的平均速度代替其瞬時速度,即經(jīng)過第一個光電門的速度為,經(jīng)過其次個光電門的速度為,由加速度的定義式得出,故A正確,B、C、D錯誤。2.答案：D解析：先組裝器材,然后進行試驗操作,所以首先把長木板放在試驗臺上,用木塊墊高,然后將打點計時器固定在長木板墊高的一端,并接好電路;再將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔,最終把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,放開小車,故依次為①③②④,故選D。3.答案：B解析：本題中利用平均速度等效替代瞬時速度,故只能盡量減小遮光時間,可換用寬度更窄的遮光條,故A錯誤,B正確;滑塊的質量對滑塊的速度大小的測定沒有影響,故C、D錯誤。4.答案：C解析：光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，測量通過的速度，利用中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度得出瞬時速度，當兩擋光片的寬度都變小，測量的誤差會減小，測出的加速度會隨著速度變更而變更，即測量值會接近真實值，但加速度并不變大，A、B、D錯誤，C正確．5.答案：C解析：依據(jù)勻變速直線運動的特點(相鄰的時間間隔位移之差相等)得出：，故4、5兩點間距等于54mm，所以屬于紙帶A的是C圖．6.答案：C解析：方法A偶然誤差較大。方法D事實上也僅由始、末兩個速度確定,偶然誤差也比較大,只有利用試驗數(shù)據(jù)畫出對應的圖像,才可充分利用各次測量數(shù)據(jù),減小偶然誤差。由于在物理圖像中,兩坐標軸的分度大小往往是不相等的,依據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫出傾角不同的很多圖線,方法B是錯誤的。正確的方法是依據(jù)圖線找出不同時刻所對應的速度值,然后利用公式算出加速度,即方法C正確。7.答案：ABC解析：滑塊通過第一個光電門時的速度為；滑塊通過其次個光電門時的速度為,所以滑塊的加速度為，A、B正確；滑塊在兩光電門間的平均速度是，C正確；依據(jù)，則有：，D錯誤．8.答案：AD解析：打點計時器是每隔0.02s打下一個點,所以數(shù)點就可以知道時間間隔,故A正確。瞬時速度的求解須要運用公式,故B錯誤。加速度的求解須要運用公式或利用圖像求斜率,故C錯誤。某段時間內的位移可以利用刻度尺干脆測得,故D正確。9.答案：ACD解析：試驗中應區(qū)分計時器打出的軌跡點與人為選取的計數(shù)點,通常每隔4個軌跡點選1個計數(shù)點,這樣計數(shù)點間的距離大些,測量時相對誤差較小;所以A選項是正確的.

小車的加速度應適當大一些,在紙帶上計數(shù)點間的距離大,測量的相對誤差較小,故B錯誤.

舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清楚,點間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量,這樣測量的相對誤差減小,所以C選項是正確的.選用各處平整程度,光滑程度相同的長木板做試驗,這樣可以保證物體做的是勻變速直線運動,所以D選項是正確的.所以ACD選項是正確的10.答案：④②①⑥⑤⑦③解析：在試驗中,應先固定好鋁板,再固定打點計時器,將紙帶穿過打點計時器并固定在小車上,將細繩拴在小車上,繞過定滑輪,并掛上適量槽碼。打算就緒后應先讓小車停在打點計時器旁邊,然后接通電源,再釋放小車,打點結束后關閉電源,更換紙帶,再做兩次。故試驗的正確依次為④②①⑥⑤⑦③。11.答案：0.145 0.245 0.355 0.455 0.560 0.6651.04 如圖所示解析：據(jù)得,各段平均速度分別為,,,,,。故圖像如圖所示。在圖像上找兩個