2021届高三一轮复习考点攻坚滚动练习 匀变速直线运动的研究实验探究小车速度随时间变化的规律
物理一轮复习：实验一 探究小车速度随时间变化的规律(含详解))
xn＋xn＋1
时速度，即 vn＝
来计算。
2T
2．利用纸带求物体加速度的两种方法
(1)逐差法
根据 x4－x1＝x 5－x2＝x 6－x3＝3aT2(T 为相邻计数点之间的时间间隔)，求
x4－x1
x5－x2
x6－x3
a1＋a2＋a3
出 a1＝
，a2＝
，a 3＝
，然后取平均值，a＝
2
22Leabharlann 3T3T3T
3
x4＋x5＋x6－（x1＋x2＋x3）
用纸带，在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，
故 B 正确；由 T ＝
1
f
可知，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越
小，故 C 正确；打点的时间间隔与电压无关，故 D 错误。
答案：(1)220
交流
(2)左 (3)0.23
0.40
(4)偏小
(5)BC
2．(2023·全国甲卷)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线
。
2T
数据处理
3．记录小车在几个时刻的瞬时速度，在直角坐标系中作出 v t 图像。
小车运动的 v t 图像是一条倾斜的直线，可以得出结论：小车的速度随
时间均匀变化。
实验02步——透析常见考法，明确常考点
类型一
教材原型实验
1．由纸带计算某点的瞬时速度
根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬
填到表中，小车发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt 和 v 。表
中ΔxAD＝________ cm， v
＝________ cm/s。
AD
位移区间
AB
2021高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动教案.doc
实验一： 研究匀变速直线运动◎ 认识“两种仪器”——电火花计时器和电磁打点计时器(1)作用：计时仪器，接频率为50 Hz 交变电流，每隔0.02 s 打一次点(2)工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：4～6 V交流电源电火花计时器：220 V 交流电源◎ 区别“两种点”——计时点和计数点计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s ；计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定，如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点，时间间隔都是0.1 s。
◎注意事项1．平行：纸带和细绳要和木板平行。
2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带。
3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
◎误差分析1．使用刻度尺测计数点的距离时有误差。
2．作vt图象时出现作图误差。
3．长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化改造成误差。
考点一教材原型实验考法①实验原理与操作(2018·北京卷·21)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：a．安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有________和________(填选项前的字母)。
A ．电压合适的50 Hz 交流电源 B ．电压可调的直流电源 C ．刻度尺 D ．秒表 E ．天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A 、B 、D 、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点C 对应的坐标点，并画出v t 图象。
2025版高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1探究小车速度随时间变化的规律
[解析] (1)根据纸带的数据可得 ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm 平均速度为 －v AD＝x3ATD＝80.0 cm/s。 (2)根据第(1)小题结果补充表格和 补全实验点图像得
(3)某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸 带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数 点(相邻两个计数点间有四个点未画出)，用刻度尺量出各点与O点间距 离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50 Hz，则判断 小车做___减__速___(选填“加速”或“减速”)直线运动，打下B点时小车运 动的速度大小为___0_.6_2____m/s，小车的加速度大小为___1_._8_0_____m/s2。
3．计时方法的改进 采 用 频 闪 照 相 法 和 滴 水 法 获 得 两 点 间 的 时 间 间 隔 ―替―代→ 打 点 计 时 器。
4．加速度计算方法的改进
(1)由 x＝v0t＋12at2 可得xt ＝v0＋12at，由xt －t 图像的斜率求加速度。 (2)根据 v2－v20＝2a·x，由光电门测得 v0 和 v，用刻度尺测得两光电 门间的距离 x，可求加速度。
为 50 Hz，则打点周期 T＝0.02 s，则打计数点 2 时小车的速度大小为 v2
＝x13＝8.60－2.75×10－2
2T
0.04
m/s＝1.46 m/s。
2 创新实验提升
实验方法的改进 1．实验器材的改进及速度的测量方法(如图)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案第一册
第二章匀变速直线运动的研究本章素养概述〔情境导入〕在生活中，高山滑雪、汽车启动、百米赛跑……；在自然界里,物体下落、猎豹捕食，蚂蚁搬家……这些物体的运动，大多是变速运动,其运动规律比较复杂。
本章在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上，具体研究一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的规律。
〔内容提要〕本章的探究不是从抽象的概念出发，而是先让同学们探究小车在重物牵引下做的变速运动,观察、记录小车随时间变化的情况。
然后从实例出发,学习匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系。
最后研究最简单的匀加速直线运动——自由落体运动,领会伽利略对自由落体运动的研究方法对近代科学的影响。
本章重点:①进一步理解位移、速度和加速度；②掌握匀变速直线运动的规律;③掌握自由落体运动的规律。
本章难点：①经历匀变速直线运动的研究过程；②运用匀变速直线运动的规律解决实际问题；③追及、相遇问题。
〔学法指导〕1．本章规律多，公式和推论多，学习中注意不要去死记硬背这些规律和公式,重要的是领会概念的实质，把握公式的来龙去脉，要通过一些具体的实例，通过实际物理现象的分析、物理过程的认识，构建正确的物理情景，逐步形成良好的思维习惯。
2．重视物理过程的分析，特别是多解问题的分析,要选择合适的规律，找准过程的连接点。
注意运用数学工具（如图像、函数)分析物理过程及临界状态量，例如解决追及与相遇问题。
3．要有意识地培养自己画运动示意图分析复杂运动的习惯，这样运动过程会变得形象、直观，便于研究。
解题时要思路开阔,通过联想比较，筛选最简洁的解题公式。
另外还要注意总结分析问题的方法，除了常用的解析法，还有图像法、比例法、极值法、逆向转换法等.1.实验:探究小车速度随时间变化的规律目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2．体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据。
高考物理一轮复习课件力学实验分析探究小车速随时间变化的规律
02
小车运动过程分析
初始状态描述
01
小车放置在光滑水平面上，初始 时处于静止状态。
02
计时器启动，记录小车开始运动 的时刻。
运动过程描述
在小车上施加一个恒定的力，使 小车开始运动。
小车在力的作用下开始加速，速 度逐渐增大。
通过测量不同时刻小车的位移， 可以描绘出小车的运动轨迹。
末状态描述
随着时间的推移，小车的速度 逐渐趋于稳定。
误差来源及减小方法
误差来源
测量误差、计算误差等。
减小方法
采用更精确的测量工具、多次测量取平均值、改进计算方法等。
06
实验结论与拓展应用
实验结论总结
小车速度随时间变化的规律
通过实验数据的分析处理，我们得到了小车速度随时间变化的规律，即小车的速 度随时间呈线性增加。这一结论验证了牛顿第二定律在恒力作用下的适用性。。Fra bibliotek标绘数据点
将实验收集到的各组时 间、速度数据在坐标纸 上标出，形成一系列的
数据点。
拟合曲线
根据数据点的分布趋势 ，用平滑的曲线连接各 点。理想情况下，如果 小车做匀变速直线运动 ，这条曲线应该是一条
直线。
v-t图像特点分析
01
直线的斜率代表加速度
在v-t图像中，如果图像是一条直线，那么这条直线的斜率就代表了小
打点计时器法
使用打点计时器在纸带上打下一系列 的点，通过测量点之间的距离和间隔 时间，可以计算出小车的速度和加速 度。
数据处理技巧
01
02
03
列表法
将实验数据按照顺序列成 表格，便于观察和比较。
图象法
根据实验数据绘制小车的 速度-时间图象，可以直观 地反映小车的运动规律。
2024年高考物理第一轮复习课件：第一章 实验一 探究小车速度随时间变化的规律
2024年高考物理第一轮复习课件：第一章实验一探究小车速度随时间变化的规律(共37张PPT)第一章运动的描述匀变速直线运动的研究实验一探究小车速度随时间变化的规律1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端带有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
2．实验原理(如图所示)3．实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源。
(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的槽码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车。
(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带。
(5)换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。
4．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行。
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带。
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞。
(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量的相对误差，计算加速度大小时以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。
(5)小车从靠近打点计时器位置释放。
1．依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3、…、xn是相邻两计数点间的距离。
(2)Δx是两个连续相等的时间内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2，…。
(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n s(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)。
(4)Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等。
【例1】某同学采用如图甲所示的装置及电火花计时器探究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)为完成本实验，下列器材中必须有的是(填编号)________。
①天平②4～6 V低压直流电源教材原型实验实验原理与操作③③刻度尺④秒表(2)安装好实验装置后开始实验。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究21实验：探究小车速随时间变化的规律
计数点的瞬时速度：vn＝xn＋2Txn＋1。 (2)根据 v-t 图象判断运动性质：用描点法可作出小车的
v-t 图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。 (3) 加 速 度 的 计 算 ： 利 用 v-t 图 象 的 斜 率 求 出 小 车
的 □2 加速度 。
12/12/2021
(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释 放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下 一系列小点。随后立即关闭电源。
(4)换上新的纸带，重复实验两次。 (5)增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，按以上步 骤再做两次实验。
12/12/2021
活动 3：本实验中有哪些注意事项？ (1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。 (3)取下纸带前，先断开电源。 (4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点当做计时起点。适当选取计数点 (注意计数点与计时点的区别)，弄清楚相邻两计数点的时间 间隔 T 是多少。
(3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线，说明小 车速度随时间均匀增加。
12/12/2021
[完美答案] (2)图见规范解答 (3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线，说明小 车速度随时间均匀增加。
12/12/2021
[变式训练2] 如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照 片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是 0.1 s，这样便 记录了小球运动的时间。设开始时的位置为 0，依次为位置 1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量。小球 在位置 1、2、3、4 的速度分别最接近___0_.8_0___ m/s、__1_._1_5___ m/s、___1_.5_0___ m/s、___1_.8_5___ m/s，小球滚下过程的加速 度为__3_._5_0___ m/s2。(小数点后保留两位数字)
2021届高三一轮复习考点攻坚滚动练习 匀变速直线运动的研究实验探究小车速度随时间变化的规律
2021届高三一轮复习考点攻坚滚动练习滚动考点：高中必考内容随机攻克考点：匀变速直线运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律一、选择题1.在研究变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度,合理的方法是()算出加速度A.根据任意两计数点的速度用公式a=ΔvΔtB.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tan α求出加速度算出加速度C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=ΔvΔtD.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度2.(多选)有关“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作中,对该实验没有必要或是错误的是()A.要用天平测出钩码质量B.先释放小车后启动打点计时器C.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个合适的点当作计时起点D.作图像时,必须要把描出的各点连在同一条曲线上3.(多选)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,下列说法正确的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器C.应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车D.小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行4.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法中正确的是()A.通过调节,应使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B.坐标轴单位长度越小越好C.测量每两个相邻计数点间的距离,应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个相邻计数点间距离D.钩码的质量越大越好5.(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中,我们采用的正确方法是()A.舍掉开头过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点B.为了实验精确,选取纸带上第一个点当作计时起点C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1 sD.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,取0.02 s、0.04 s、…n×0.02 s均可6. (多选)如图为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置。
浙江省2021高考物理一轮复习第一单元直线运动第4课时实验：探究小车速度随时间变化的规律课件
六、注意事项
1.平行:纸带和细绳要和木板平行。 2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后 取下纸带。 3.防止碰撞:应让小车在到达长木板末端前停止运动,要防止钩码落地和小车 与滑轮相撞。 4.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小测量长度时的误差,加速度大 小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点时为宜。
(2)作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线 上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图线,它是一 条倾斜的直线。
五、误差分析
1.根据纸带测量的位移有误差。 2.电源频率不稳定,造成相邻两点的时间间隔不完全相等。 3.纸带运动时打点不稳定引起测量误差。 4.用作图法作出的v-t图像并不是一条直线。 5.木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加速度只能是所测量段的 平均加速度。
5.使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是打出短线,应调整振针距复写纸 的高度。 6.打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
实验二 探究小车速度与时间的关系 一、实验目的
1.练习正确使用打点计时器。 2.会根据纸带上的点迹求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。 3.会根据纸带上的点迹探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动 的v-t图像,根据图像求加速度。
Δt
认为 Δx 为t时刻的瞬时速度。
Δt
三、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流 电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
四、实验过程
1.实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴 上,并且压在纸带上面。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。 (3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下 一系列点。随后关闭电源。 (4)重复步骤(2)、(3),获得3~5条纸带。
新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修1
32
2．(多选)一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球 每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球 各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则( )
A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s B．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s C．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s D．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s
瞬时速度可以粗略地认为是BC段的平均速度，即大小是0.950 m/s.
[答案] 0.1 0.0760 0.760 0.950 0.950
40
6．做直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交 流电源的频率是50 Hz，由纸带上打出的某一个点开始，每5个点剪 下一段纸带，如图所示，每一小段纸带的一端与x轴重合，两边与y 轴平行，将纸带贴在坐标系中．
(平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字)
39
[解析] 从A点通过计时器到D点通过计时器历时0.1 s，位移为
0.0760 m，这段时间内的平均速度为 v AD＝0.007.160 m/s＝0.760 m/s，
BC段的平均速度为
v
BC＝
0.0220＋0.0160 2×0.02
m/s＝0.950
m/s，F点的
6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一 般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝ 0.1 s.
7．在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应 使图像尽量分布在较大的坐标平面内.
17
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一 下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体不 好哦~
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修1
解析：(1)实验时应先接通电源，再释放纸带，故 A、C 错误， B 正确；纸带上打点越密集，说明纸带运动速度越小，故 D 错误．
(2)打点计时器使用交流电源，频率为 50 Hz，每隔 0.02 s 打 一个点．
(3)1
和
4
点
之
间
的
平
均
速
度
为
－v
＝
x2＋x3＋x4 3T
＝
36.0＋42.0＋48.0×10－3 0.3
(3)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 5 个点取一个计数点，分别标明 0、1、2、3、4，量得 x1 ＝30.0 mm，x2＝36.0 mm，x3＝42.0 mm，x4＝48.0 mm，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.
2．(多选)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规 律”的实验，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端 B．开始实验时小车应靠近打点计时器 C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车 D．牵引小车的钩码个数越多越好
解析：选 BC 打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一 端，选项 A 错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运 动距离较大，选项 B 正确；若先释放小车后接通电源，只能在纸 带的太少，都会带来实验误差，选项 D 错误．
五、注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近 18 _打__点__计__时__器___． 2．先 19 _接__通__电__源___，等打点稳定后，再 20 _释__放__小__车___． 3．打点完毕，立即断开电源． 4．选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当 选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间 隔 T 等于多少．一般在纸带上每隔 4 个点取一个计数点，即时间 间隔为 T＝0.02×5 s＝ 21 __0_._1_ s.
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验探究小车速随时间变化的规律第一册物理
×10-2 m/s2=0.50 m/s2。
答案:(1)16.50 21.50 26.50 31.50 (2)见解析图(3)0.50(0.47~0.53)
12/12/2021
问题一
问题二
随堂检测
易错提醒(1)处理纸带时,一定要分清计时点和计数点,搞清计数
点之间的时间间隔T。
(2)利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法。
和“v3”的两行内。
⑤根据表格的数据,分析速度随时间怎么变化。
12/12/2021
问题一
问题二
随堂检测
(2)图像法:
①在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并
根据表格中的数据在坐标系中描点。
②画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均
匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。
=0.60 m/s2。
2
2
答案:1.20 5.40 12.00
12/12/2021
2
3 - 1
2
0.21 0.60
,具体
问题一
问题二
随堂检测
实验注意事项和误差分析
情景探究
在探究小车速度随时间变化的规律实验中,某同学释放小车之前
的装置如图所示,请指出该装置图中存在的两处明显错误。
要点提示(1)细线与木板不平行;(2)小车离电磁打点计时器太
的频率为50 Hz(打点周期T=0.02 s)。现测得x1=1.40 cm,x2=1.90
cm,x3=2.40 cm,x4=2.90 cm,x5=3.40 cm,x6=3.90 cm。
(1)在打点计时器打出点2、3、4、5时,小车的速度分别为v2=
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验检测含解析新人教版必修1
实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验典例突破
实验操作
【典例1】在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,在每相邻两点间都有4个点,按时间顺序取A、B、C、D、E共5个点,用刻度尺量出B、C、D、E到A点的距离如图所示,已知打点计时器打点频率为50 Hz,打下C点时小车的速度为________m/s(本题结果保留两位有效数字)。
【解析】匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这一过程的平均速度,即v C=== m/s=1.1 m/s。
答案:1.1
数据处理
【典例2】在“用电火花打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”的实验中,将夹有纸带的重物由静止释放,所打纸带如图所示,相邻点迹间的时间间隔为T,则打点计时器打B点时,重物下落的速度v B为( )
A.v B=
B.v B=
C.v B=
D.v B=
【解析】选D。
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,那么B点的速度等于AC 段的平均速度,则v B==,故A、B、C错误,D正确,故选D。
求纸带某点速度问题的思路
(1)求某点瞬时速度的方法:在研究物体的运动性质时,在Δt→0时,通常用一段时间的平均速度代替中间时刻的瞬时速度。
(2)求两点间平均速度的方法:求总位移与总时间的比值。
2021届高三物理一轮复习第五讲实验探究速度随时间的变化规律基础自测
2021届高三物理一轮复习第五讲实验探究速度随时间的变化规律基础自测基础自测实验目的：1．练习使用打点计时器，利用打点纸带探究小车速度随时刻变化的规律2．能画出小车运动的v－t图象，并依照图象求加速度实验原理：1．打点计时器：(1)作用：计时仪器，每隔打一次点．(2)工作条件：①电磁打点计时器：4 V～6 V的交流电源．②电火花计时器：220_V的交流电源．(3)纸带上各点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，能够判定物体的运动情形．2．利用纸带判定物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时刻内的位移相等，即x1＝x2＝x3＝…，则物体做匀速直线运动．(2)沿直线运动的物体在连续相等时刻内的位移分别为x1，x2，x3，x4，…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2.3．速度、加速度的求解方法：(1)“平均速度法”求瞬时速度，即(2)“逐差法”求加速度，即，，，然后取平均值，即，如此能够使所给数据全部得到利用，以提高结果的准确性．(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v－t图，直线的斜率即加速度．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片．实验步骤1．仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．(2)把一条细绳拴在小车内，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面．实验装置见图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．2．测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后赶忙关闭电源．换上新纸带，重复三次．(2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了运算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时刻作为时刻单位，即T＝ s，如图所示，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离．(3)利用一段时刻内的平均速度等于这段时刻中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度．(4)增减所挂钩码数，或在小车内放置重物，再做两次实验．数据处理及实验结论1．由实验数据得出v －t 图象．(1)依照表格中的v 、t 数据，在平面直角坐标系中认真描点，如图所示，能够看到，关于每次实验，描出的几个点大致落在一条直线上．(2)做一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应平均分布在直线的两侧，这条直线确实是本次实验的v－t 图象，它是一条倾斜的直线．2．由实验得出v －t 图象后，进一步分析得出小车运动的速度随时刻变化的规律(1)小车运动的v －t 图象是一条倾斜的直线如图所示，当时刻增加相同的值Δt 时，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时刻平均变化．3．求出小车的加速度：利用v －t 图象的斜率求加速度a ＝Δv Δt或 利用逐差法求加速度注意事项1．纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳．2．实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后先断开电源后取纸带．3．要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．4．小车的加速度宜适当大些，能够减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清晰地取出6～7个计数点为宜．5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，舍弃打点密集的部分，适当选取计数)，弄清晰所选的时刻间隔T 等于多少．实例指导为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______________________A ．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B ．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C ．再把一条细绳拴在小车内，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止开释小车D ．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后赶忙关闭电源，换上新纸带，重复三次F ．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地点找一个开始点，并把每打五个点的时刻作为时刻单位．在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．依照公式a 1＝(x 4－x 1)/3T 2，a 2＝(x 5－x 2)/3T 2，a 3＝(x 6－x 3)/3T 2及a ＝(a 1＋a 2＋a 3)/3求出a答案 ABCDFG 解析 在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直截了当反映小车的运动情形，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差．其中E 项中的电源应采纳交流电，而不是直流电．【例2】 (2010·重庆·22)某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz ，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因储存不当，纸带被污染，如图6所示，A 、B 、C 、D是依次排列的4个计数点，但仅能读出其中3个计数点到零点的距离：x A ＝16.6 mm ，x B ＝126.5 mm ，x D ＝624.5 mm若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时刻间隔为________ s(2)打C 点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字)(3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示) 答案 (1) (2) (3)x D －3x B ＋2x A 75f 2 解析 (1)由电源频率f ＝50 Hz ，可知电源周期T 0＝ s因此打点周期T ＝5× s＝ s(2)打C 点时物体的速度v C ＝x D －x B 2T＝错误! m/s≈2.5 m/s (3)x AB ＝x B －x A ，x BC ＝x C －x B ，x CD ＝x D －x C又因x CD －x BC ＝x BC －x AB ＝aT 2＝a(5f)2 因此a ＝x D －3x B ＋2x A 75f 2 [规范思维] 高考对“纸带”的命题往往从以下三个方面设置问题：(1)利用连续相等时刻内的位移之差x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝……等于恒量进行有关运算或判定．(2)利用平均速度法求瞬时速度；(3)利用Δx＝aT 2(或逐差法)求a.[变式训练] 某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔 s 打一个点，该同学选择了A 、B 、C 、D 、E 、F 六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.(1)小车做什么运动？(2)试运算瞬时速度v B 、v C 、v D 、v E 各多大？(3)运算小车的加速度多大？答案 (1)匀加速直线运动(2)0.415 m/s 0.495 m/s 0.575 m/s 0.655 m/s(3)2.0 m/s 2解析 (1)因为相邻的位移差Δx＝BC －AB ＝CD －BC ＝DE －CD ＝EF －DE ＝常数，因此小车做匀加速直线运动．(2)由图可知，相邻计数点的时刻间隔T ＝2× s＝ s由求瞬时速度的方法可得：v B ＝x AC 2T ＝错误! m/s ＝0.415 m/s v C ＝x BD 2T＝错误! m/s ＝0.495 m/s v D ＝x CE 2T＝错误! m/s ＝0.575 m/s v E ＝x DF 2T＝错误! m/s ＝0.655 m/s (3)a 1＝x EF －x BC 3T 2，a 2＝x DE －x AB 3T2 a ＝a 1＋a 22＝x EF －x BC ＋x DE －x AB 2×3T 2＝x DF －x AC 6T 2＝－－×10－26×2 m/s 2＝2.0 m/s 2 随堂演练1．(2010·鸡西一模)在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( )A ．选取计数点，把每打5个点的时刻间隔作为一个时刻单位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、点间隔适当的那一部分进行测量、运算D ．适当增加挂在细绳下钩码的个数答案 ACD 解析 选取计数点能够使用于测量和运算的相邻点的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在测量绝对误差差不多相同的情形下，相对误差较小，因此A 正确；在实验中，假如小车运动的加速度过小，打出的点专门密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是，适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B 项错，D 项对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至辨论不清的点，因此C 项正确．2．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时刻间隔为 s 答案 C3．在研究变速直线运动的实验中，算出小车通过各计数点的瞬时速度如下：计数点序号 1 2 3 4 5 6计数点对应的时刻/s 通过计数点的速度/(cm·s －1) A.依照任意两个计数点的速度，由公式a ＝Δv Δt算出加速度 B.依照实验数据画出图线，量出其倾角，由公式算出加速度C.依照实验数据画出图线，由图线上任意两点所对应的速度用公式算出加速度D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度答案 C 解析 方法A 偶然性较大，方法D 实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v －t 图线，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．由于物理图象中，坐标轴的分度大小往往是不相等的，依照同一数据，能够画出倾角不同的许多图线，方法B 是错误的，另外测量角度误差较大．正确的方法是依照图线找出任意两个时刻对应的速度值，由a ＝Δv Δt 运算．C 正确． 4．(2010·广东·34改编) 图9是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带． (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时刻间隔为________．(2)ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距x ＝____；C 点对应的速度是______(运算结果保留三位有效数字)．答案 (1) s (2)0.70 cm 10.0 cm/s5．一个小球沿斜面向下运动，用每间隔110s 曝光一次的频闪相机拍照不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上显现的相邻两个小球的像之间的时刻间隔为110s ，测得小球在几个连续相等时刻内的位移数据如下表所示x 1(cm) x 2(cm) x 3(cm) x 4(cm)(1)小球在相邻的相等时刻内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属________直线运动．(2)有甲、乙两同学运算小球加速度的方法如下：甲同学：a 1＝x 2－x 1T 2，a 2＝x 3－x 2T 2，a 3＝x 4－x 3T 2， a ＝a 1＋a 2＋a 33. 乙同学：a 1＝x 3－x 12T 2，a 2＝x 4－x 22T 2，a ＝a 1＋a 22. 你认为甲、乙中两位同学的运算方法更准确的是______，加速度值为________． 答案 (1)相等 匀加速(2)乙同学 1.10 m/s 2解析 (1)x 2－x 1＝9.30 cm －8.20 cm ＝1.10 cmx 3－x 2＝10.40 cm －9.30 cm ＝1.10 cmx 4－x 3＝11.50 cm －10.40 cm ＝1.10 cm由以上数据能够得出，小球在相邻的相等的时刻间隔内位移差相等．即Δx＝K(恒量)，因此小球的运动性质属匀加速直线运动．(2)用逐差法求加速度能够减小实验误差．故乙同学运算方法更准确．a 1＝错误! cm/s 2＝1.10 m/s 2a 2＝错误! cm/s 2＝1.10 m/s 2a ＝a 1＋a 22＝1.10 m/s 2 6．(2009·天津理综)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置能够测定重力加速度．(1)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________(填字母代号)中的器材．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(2)通过作图象的方法能够剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v －t 图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________．答案 (1)D (2)v 22—h 速度平方的二分之一 重物下落的高度 解析 (1)打点计时器需接交流电源．重力加速度与物体的质量无关，因此不要天平和砝码．运算速度需要测相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，选D.(2)由公式v 2＝2gh ，如绘出v 22—h 图象，其斜率也等于重力加速度．。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律练习含解析第一册
第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律考点1实验原理与操作1。
(安徽六安2019高一月考)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上。
A。
把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C。
换上新的纸带，再重做两次D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E。
使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车，让小车运动F。
把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码G。
断开电源，取出纸带答案:DBFAEGC解析：正确的实验步骤是:把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路;把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮,另一端吊着合适的钩码;把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源，再放开小车，让小车运动；打完一条纸带，断开电源,取下纸带；换上新纸带，再重做两次。
即顺序为DBFAEGC。
2。
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，要估读到分度值的下一位D。
作v—t图像时，所描线必须经过每一个点答案:C解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜,但适当地调整使一端高一端低，也是可以的,A项错误。
使用刻度尺测量长度时,需要估读，B项错误,C项正确。
作v-t图像时,若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点,D项错误. 3。
(福建三明2019高一月考）（多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,采用下列哪些措施，有利于减小纸带因受到摩擦而产生的误差(）。
A。
改用6 V直流电源B。
将电磁打点计时器换成电火花打点计时器C。
用平整的纸带，不用褶皱的纸带D。
纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜答案：BCD解析：打点计时器使用的是交流电源,故A项错误.电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示点迹的一种计时仪器，不会产生拖痕，可使实验更精确,误差更小;而电磁打点计时器是利用变化的低压交变电流使铁芯产生磁性,吸引带振针的铁条，通过复写纸在纸带上打出点，可能会产生一些拖痕，且点痕有时不太明显,误差较大，故B项正确。
高三物理一轮复习强化练5：探究小车速度随时间变化的规律
一轮复习强化练5探究小车速度随时间变化的规律1．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带。
(1)电火花计时器使用的是________ V的________(填“直流”或“交变”)电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D几个计数点；(2)小车由静止开始运动，则纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连；(3)用刻度尺量得OA＝1.20 cm，OB＝2.80 cm，OC＝4.80 cm，OD＝7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为________ m/s，纸带运动的加速度大小为________ m/s2；(结果均保留两位有效数字)(4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值______(选填“偏大”或“偏小”)；如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；(5)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是________。
A．电磁打点计时器使用的是8 V的直流电源B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小2．(2023·江苏省泰州中学开学考试)实验室中某同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。
实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴水(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标记小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。
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2021届高三一轮复习考点攻坚滚动练习滚动考点：高中必考内容随机攻克考点：匀变速直线运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律一、选择题1.在研究变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度,合理的方法是()算出加速度A.根据任意两计数点的速度用公式a=ΔvΔtB.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tan α求出加速度算出加速度C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=ΔvΔtD.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度2.(多选)有关“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作中,对该实验没有必要或是错误的是()A.要用天平测出钩码质量B.先释放小车后启动打点计时器C.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个合适的点当作计时起点D.作图像时,必须要把描出的各点连在同一条曲线上3.(多选)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,下列说法正确的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器C.应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车D.小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行4.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法中正确的是()A.通过调节,应使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B.坐标轴单位长度越小越好C.测量每两个相邻计数点间的距离,应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个相邻计数点间距离D.钩码的质量越大越好5.(多选)在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中,我们采用的正确方法是()A.舍掉开头过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点B.为了实验精确,选取纸带上第一个点当作计时起点C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1 sD.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,取0.02 s、0.04 s、…n×0.02 s均可6. (多选)如图为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置。
除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有()A.电压合适的交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表7.(多选)下列关于比较矢量与标量大小的说法中正确的是()A.矢量的正、负只表示方向,不代表大小,比较矢量大小时只看其绝对值B.比较两个标量大小时,有的比较绝对值,如电荷量,有的比较代数值,如温度C.位移-10 m比5 m小D.-10 ℃比5 ℃的温度高8.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是()A.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 mB.运动员跑完800 m比赛,指的是路程为800 mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看作质点二、非选择题9.如图甲所示,小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动。
某同学用打点计时器记录小车的运动情况,所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s。
(1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中。
计数点序号12345速度v n/(m·s-1)v1=0.75v2=v3=v4=0.45v5=0.35(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v-t图像。
(3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。
10.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s。
甲(1)各点的瞬时速度为:v D=m/s,v C=m/s,v B=m/s。
(2)在如图乙所示坐标系中画出小车的v-t图线。
乙(3)打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电源的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将()A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断11.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中(1)下列仪器需要用到的有。
的步骤是。
(2)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误．．A.将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在220 V交流电源上B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源(3)在实验中得到一条如图所示的纸带,已知电源频率为50 Hz,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,测量出x5=4.44 cm、x6=4.78 cm,则打下“F”点时小车的瞬时速度v=m/s。
(结果保留两位有效数字)(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则打下“F”点时小车的实际速度(填“大于”、“小于”或“等于”)测量速度。
12.“在探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器打出一纸带,A、B、C、D为四个计数点,且两相邻计数点间还有四个点没有画出,所用交流电频率为50 Hz,纸带上各点对应尺上的刻度如图所示,则v B= m/s。
13.在利用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了7个计数点,用以下方法绘制小车的v-t图像:先把纸带从每个计数点处剪断,得到6个短纸条,再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,标出时间,最后将纸条上端中心连接起来,于是得到v-t图像,如图所示。
这样做有道理吗?说说你的看法。
14.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处;过了2 s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。
如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表:观测时刻t=0过2 s再过3 s位置坐标x=x2=x3=1(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少?这5 s 内的位移又是多少?答案一、选择题1.C方法A偶然误差较大。
方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大。
由于在物理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方算出加速法B是错误的。
正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=ΔvΔt度,即方法C。
2.ABD探究小车速度随时间变化的规律,不需要测量钩码的质量,故A错误;实验时应先启动打点计时器,再释放小车,故B错误;在纸带上确定计时起点时,为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个合适的点当作计时起点,故C正确;作图像时,把点连成一条直线,并将偏离比较远的点舍去,故D错误。
3.BCD长木板不能侧向倾斜,但是可以一端高一端低,故A错误;在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以便在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故B正确。
实验中应先接通电源然后释放小车,故C正确。
小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行,故D正确。
4.AC通过调节,应使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上,避免较大摩擦给实验带来误差,故A正确;在画v-t图像时坐标轴的单位长度要选择适当,并不是越小越小,也不是越大越好,故选项B错;为了减小测量误差,测量两个相邻计数点间的距离时,应该用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离,再逐一相减,得到每两个相邻计数点间的距离,故C正确。
若钩码的质量太大,则小车加速太快,纸带上打出点迹就会很少,不利于我们进行数据处理,故D错。
5.AD为了便于测量,舍掉开头较密集的点,找一个适当的点当作计时起点,故A对、B错;选多长时间间隔取一个计数点应视打点的紧密情况而定,若所打的点间距离较远,可选较短时间间隔取计数点,若所打的点间距离很小,则应选较长时间间隔取计数点,故C错、D对。
6.AC打点计时器所用电压为交流电,处理纸带数据需要测量长度,因此还需要刻度尺,故A、C正确。
7.C列车员说:“火车8点42分到站,停车8分,”其中的“8点42分”指时刻,“8分”指时间,选项A、B错误;出租车的收费标准有“2.00元/公里”,其中的“公里”指的是路程,不是位移,选项C正确,D错误。
8.D位移的大小等于始、末位置的距离,可知位移的大小等于AC的距离,即为1.5 m-1 m=0.5 m。
路程等于运动轨迹的长度,可知s=(1-0.2) m+(1.5-0.2) m=2.1 m,选项D正确,A、B、C错误。
二、非选择题9.答案0.15解析由题意知每两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s,v B=x AC2T =(8-5)×10-22×0.1m/s=0.15 m/s10.答案(1) 3.90 2.64 1.38(2)见解析图(3)A解析(1)时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度。
D点的瞬时速度v D=x CE2T =78.000.2cm/s=390 cm/s=3.90 m/sC点的瞬时速度v C=x BD2T =52.800.2cm/s=264 cm/s=2.64 m/sB点的瞬时速度v B=x AC2T =27.600.2cm/s=138 cm/s=1.38 m/s(2)由(1)中数据画出小车的v-t图像如图所示。
(3)打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率。
当交流电源的频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点;当交流电源的频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s,计算速度时如果仍按0.02 s计算,由v=xt可知,因测量值t小于真实值,故导致测量出的速度值大于真实值,故A正确。
11.答案(1)AB(2)D(3)0.46(4)大于解析(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,依据实验原理,通过打点计时器在纸带上打点,借助刻度尺来测量长度,从而研究小车的速度与时间的关系,故选A、B。
(2)应先接通电源,后放开纸带,故选项D错误。
(3)打纸带上F点时小车的瞬时速度大小为:v=x5+x62T =4.44+4.782×0.1×10-2 m/s=0.46 m/s。