2-1-實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律(分層作業(yè))(原卷版)-高一物理同步備課

第1節(jié)實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗原理操作1．（2022秋·黑龍江齊齊哈爾·高一?？计谥校┰凇皽y定勻變速直線運動加速度”的實驗中：（1）除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有；（填選項代號）A．電壓合適的交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（2）實驗過程中，下列做法正確的是。A．先釋放小車，再接通電源B．先接通電源，再釋放小車C．將接好紙帶的小車停在靠近長木板滑輪處D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處實驗數(shù)據(jù)處理2．（2022秋·江西南昌高一校級聯(lián)考）（1）打點計時器是利用（填“直流”或“交流”）電源進(jìn)行的計時儀器，若電源頻率為，則它們每隔秒打一個點，其中電火花打點計時器所用電壓為伏；（2）某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示，每個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。

①接通電源與讓紙帶（隨物體）開始運動，這兩個操作的時間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是；A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源C．釋放紙帶的同時接通電源D．不同的實驗要求不同②紙帶上每兩個計數(shù)點間的時間間隔是s；③試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F，5個點時小車的瞬時速度，下表已給出B、D、E、F點的速度，請將求出C點速度并填入下表：數(shù)值/（）0.4000.5600.6400.721（3）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并在圖中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線；

（4）根據(jù)畫出的速度時間圖象可求得物體的加速度為，打下A點時速度為。實驗創(chuàng)新方案3．（2022秋·江蘇南京高一校級模擬考）（1）用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器能更精確地測量物體的瞬時速度。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Δt1＝0.30s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.11s，已知遮光板的寬度為3.0cm，滑塊通過第一個光電門速度大小為m/s和第二個光電門的速度大小為m/s（保留兩位有效數(shù)字）（2）為使測量值更接近瞬時速度，正確的措施是正確的措施是()A、提高測量遮光條寬度的精確度B、換用寬度更窄的遮光條C、使滑塊的釋放點更靠近光電門4．（2022秋·高一單元測試）某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點。其與0點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s，試完成下面問題。

（1）根據(jù)紙帶上各個測量點間的距離，某同學(xué)已將1、2、3、5點對應(yīng)的時刻的瞬時速度進(jìn)行計算并填入表中，請你將4點對應(yīng)的時刻的瞬時速度填入表中。（要求保留三位有效數(shù)字）瞬時速度v1v2v3v4v5數(shù)值/（m·s－1）0.1650.2140.2630.363（2）在如圖所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線。

（3）由圖像求出小車的加速度a＝m/s2。5．（2022秋·山西太原高一階段性檢測）在做“探究小車速度隨時間變化”的實驗時，某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02s的交流電源。經(jīng)過測量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.2cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm。

（1）計算打下F點時的速度vF=m/s。（2）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=60Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。6．（2022秋·高一單元測試）在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖甲所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。

（1）根據(jù)可判定小球做運動。（2）根據(jù)公式計算A、B、C、D、E各點瞬時速度，且m/s，=m/s，=m/s，(保留兩位小數(shù)（3）在圖乙所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出加速度a=。（4）將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是m/s，此速度的物理意義是。7．（2022秋·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期中）某學(xué)生在實驗室中用打點計時器來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)實驗室中有如下圖的兩種計時器，回答下列問題：（1）甲圖為（填“電磁打點計時器”或“電火花計時器”）（2）若用甲圖中打點計時器，則下圖中，接線正確的是（選填“A”或“B”）。（3）該同學(xué)用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，相鄰點間的距離如圖丙所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，電源頻率為50Hz。

①根據(jù)紙帶計算出打下B點時小車的瞬時速度，要求保留3位有效數(shù)字。計數(shù)點BCDEF速度/（m·s-1）0.4770.5580.6380.719②以打下A點的時刻為計時起點，將B、C、D、E、F各點對應(yīng)的瞬時速度標(biāo)在圖丁的直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線。③由所畫速度—時間圖像求出小車的加速度為m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。8．（2018秋·湖北宜昌·高一統(tǒng)考期末）（1）打點計時器和數(shù)字計時器是高中物理研究物體運動中重要的實驗儀器，下圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的打點計時器，圖丙為連接光電門的數(shù)字計時器。請回答下面的問題：①圖甲是（填“電磁”或“電火花”）打點計時器，電源采用的是（填“交流4~6V”、“交流220V”、四節(jié)干電池）；②圖丙中，若已知物體擋光寬度為d，物體經(jīng)過光電門用時t，則可以近似認(rèn)為物體通過光電門的瞬時速度的表達(dá)式為v=。（2）研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖所示其中斜面傾角θ可調(diào)，打點計時器每隔0.02s打一次點，紙帶上計數(shù)點的間距如圖所示，其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出。①部分實驗步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶

B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車

C．將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連

D．把打點計時器固定在平板上，讓紙穿過限位孔，上述實驗步驟的正確順序是：（用字母填寫）②圖中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=s；③計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5=（用字母表示）。9．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌