高中物理 .1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課時同步試題

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計時器”計量時間。實(shí)驗(yàn)前，將該計時器固定在小車旁,如圖（a)所示.實(shí)驗(yàn)時,保持桌面水平，用手輕推一下小車.在小車運(yùn)動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置.（已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴）（1）由圖(b）可知，小車在桌面上是_（填“從右向左”或“從左向右）運(yùn)動的.（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動。小車運(yùn)動到圖（b）中a點(diǎn)位置時的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2。（結(jié)果均保留兩位有

2、效數(shù)字)【答案】（1）從右向左 （2)0。19 0。037【名師點(diǎn)睛】注意相鄰水滴間的時間間隔的計算，46滴水有45個間隔；速度加速度的計算,注意單位、有效數(shù)字的要求。2某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器.實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；用s表示擋光片沿運(yùn)動方向的長度,如圖(b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內(nèi)的平

3、均速度大小，求出;將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟、;多次重復(fù)步驟；利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出t圖，如圖(c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用va表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小,則 與va、a和t的關(guān)系式為=_。(2）由圖（c）可求得，va=_cm/s,a=_cm/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1） （2）52.1 16。6（15。816.8）(2）由圖（c）可求得va=52。1 cm/s,，即a=16。6 cm/s2?！久麕燑c(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律的運(yùn)用能力；解題

4、時要搞清實(shí)驗(yàn)的原理，能通過運(yùn)動公式找到圖象的函數(shù)關(guān)系,結(jié)合圖象的截距和斜率求解未知量.3某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動。(1)實(shí)驗(yàn)中必要的措施是_。a細(xì)線必須與長木板平行b先接通電源再釋放小車c小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 d平衡小車與長木板間的摩擦力(2）他實(shí)驗(yàn)時將打點(diǎn)計時器接到頻率為50 hz的交流電源上,得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，圖中未畫出)。s1=3。59 cm，s2=4。41 cm,s3=5.19 cm，s4=5。97 cm,s5=6。78 cm,s6=7。64 cm。則小車的加速度a=_m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計

5、時器在打b點(diǎn)時小車的速度vb=_m/s.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）ab （2）0.80 0。404某同學(xué)利用圖(a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時間的變化。物塊放在桌面上，細(xì)繩的一端與物塊相連，另一端跨過滑輪掛上鉤碼。打點(diǎn)計時器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50 hz.紙帶穿過打點(diǎn)計時器連接在物塊上.啟動打點(diǎn)計時器,釋放物塊，物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運(yùn)動。打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖（b）所示（圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個點(diǎn)未畫出）.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊的運(yùn)動為勻加速運(yùn)動?；卮鹣铝袉栴}：（1）在打點(diǎn)計時器打出b點(diǎn)時，物塊的速度大小為_m/s.在打出d點(diǎn)時，物塊的速度大小為_

6、m/s；（保留兩位有效數(shù)字）(2)物塊的加速度大小為_m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）0。56 0.96 （2）2。0【名師點(diǎn)睛】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上小車的瞬時速度大小，然后用速度公式求加速度即可。5如圖1所示的（圖中長木板水平固定)是高中物理常用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)用該裝置完成測定木塊運(yùn)動加速度 圖1（1）圖2中的實(shí)驗(yàn)照片中是否有實(shí)驗(yàn)錯誤、不合理或不必要之處?若存在問題，請指明問題所在。照片a(電鍵一側(cè)連蓄電池） 照片b木塊釋放位置圖2(2）如圖3所示為從實(shí)驗(yàn)中得到的一條認(rèn)為最能反映木塊勻變速運(yùn)動紙帶的一部分， 0、1、2、3、

7、4、5、6為計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出，從紙帶上測得x1=3.20 cm、x2=4.52 cm 、x5=8.42 cm、x6=9。70 cm，則木塊的加速度大小a=_。（保留兩位有效數(shù)字）圖3(3）下列哪些措施能有助于減小實(shí)驗(yàn)的誤差_。a選用輸出電壓穩(wěn)定性更佳的穩(wěn)恒電源b選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源c調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉線與長木板平行d實(shí)驗(yàn)中滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量me實(shí)驗(yàn)前先平衡滑塊與木板間的摩擦力【答案】（1）照片a：實(shí)驗(yàn)有錯誤之處,選用蓄電池作為電源。照片b：實(shí)驗(yàn)有不合理之處，木塊起始點(diǎn)離打點(diǎn)計時器過遠(yuǎn)。 （2) （3)bc（3） 選用輸出電壓穩(wěn)定性

8、更佳的穩(wěn)恒電源對實(shí)驗(yàn)無影響,選項(xiàng)a錯誤；選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源可使打點(diǎn)周期穩(wěn)定，減小誤差，選項(xiàng)b正確；調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉線與長木板平行,可減小誤差，選項(xiàng)c正確；測定木塊的加速度不需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量m，也不需要實(shí)驗(yàn)前先平衡滑塊與木板間的摩擦力，選項(xiàng)de錯誤;故選bc。6實(shí)驗(yàn)題。(1)關(guān)于電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器，下列說法正確的是_。a電磁打點(diǎn)計時器用的是直流電源,而電火花計時器用的是交流電源b它們每隔0.02 s打一個點(diǎn)c它們的工作電壓均為220 v的交流電源d使用它們計時時，必須先拉動紙帶，再立即接通電源（2）如圖1所示是電火花計時器的示意圖，其

9、工作時的基本步驟如下：a當(dāng)紙帶完全通過電火花計時器后，及時關(guān)閉電火花計時器b接通開關(guān)，聽到放電聲，拖動紙帶運(yùn)動c將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計時器d將電火花計時器插頭插入相應(yīng)的電源插座上述步驟正確的順序是_。（按順序填寫步驟編號)（3）打點(diǎn)計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下如圖2甲所示.若工作電源的頻率為50 hz，紙帶上打點(diǎn)如圖2乙所示，則打點(diǎn)計時器打a點(diǎn)時小車的速度va=_m/s，若小車做勻變速直線運(yùn)動，該運(yùn)動過程的加速度a=_m/s2。（4）在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度,為了計算加速度，最合理的方法是_。a根據(jù)任意兩計數(shù)點(diǎn)的

10、速度用公式算出加速度b根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出vt圖象，量取其傾角，由公式a=tan 求出加速度c根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出vt圖象，由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)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(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度【答案】（1）b （2）dcba （3)0.55 5 （4）c根據(jù)推論公式，有。（4）在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，如果只使用其中兩個數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大;所以我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出vt圖象，考慮到誤差,不可能是所有點(diǎn)都整齊的排成一條直線,連線時,應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點(diǎn)均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點(diǎn)，由圖線上任意兩點(diǎn)所

11、對應(yīng)的速度及時間，用公式算出加速度，所以誤差小，故a錯誤，c正確；若用一組數(shù)據(jù)則無法求得加速度a，故b錯誤;若依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度，則實(shí)際應(yīng)用的只是第一組和最后一組數(shù)據(jù)，同樣存在較大的誤差，故d錯誤?！久麕燑c(diǎn)評】對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用;明確紙帶處理中瞬時速度和加速度的求解方法，掌握電火花打點(diǎn)計時器與電磁打點(diǎn)計時器的區(qū)別與聯(lián)系；還考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法，在實(shí)驗(yàn)中處理數(shù)據(jù)的方法較多，而圖象法往往是一種比較準(zhǔn)確的解題方法.7在研究勻變速直線運(yùn)動中，某同學(xué)用一端裝有

12、定滑輪的長木板，小車、打點(diǎn)計時器(頻率為50 hz）、鉤碼、紙帶、細(xì)線組成如圖甲所示的裝置，用鉤碼拉動小車，使其做勻變速直線運(yùn)動，得到如圖乙所示的一條紙帶，紙帶中相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn)未畫出）（1）某同學(xué)操作實(shí)驗(yàn)步驟如下,有錯誤或不需要的步驟是_（填寫字母）。a將打點(diǎn)計時器固定在平板上，并接好電路b將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔c適當(dāng)抬高長木板的右端,使不掛鉤碼的情況下，輕推小車，小車能勻速運(yùn)動d把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼e將小車移至靠近打點(diǎn)計時器處f放開紙帶，再接通電源（2）用毫米刻度尺測量得圖乙中各計數(shù)點(diǎn)的距離為：ab=3.00cm、ac

13、=l0。16 cm、ad=21。48 cm、 ae=36.95 cm，則:打d點(diǎn)時小車的速度大小為_m/s；小車的加速度為 _m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）cdf （2）1.34 4。16直線運(yùn)動的推論公式x=at2可以求出加速度的大小,得:?！久麕燑c(diǎn)睛】教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚,同時加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，提高解題能力。要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用。注意單位的換算。8某同學(xué)用打點(diǎn)計時器測量做勻加速直線運(yùn)動的物體的加速度，電源頻率f=50 hz。在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn),每隔4個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn).因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示,a、b、c、d是依次排列的4個計數(shù)點(diǎn),僅能讀出其中3個計數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xa=16。6 mm、xb=126.5 mm、xd