高中物理人教版（2019）必修一 【2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律】

试卷更新日期：2021-08-25 类型：同步测试

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一、单选题

  • 1. 在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是（  ）

    ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线

    ②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远

    ③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上（A、D、G、I），有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律

    ④与直线偏差较小的点（C、E、H、J）可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点（B、F）则可能是实验中出现错误造成的

    A、①③ B、②④ C、①② D、③④

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  • 2. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△t，测得遮光条的宽度为△x，用 △x△t 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使 △x△t 更接近瞬时速度，正确的措施是（　　）


    A、换用宽度更窄的遮光条 B、提高测量遮光条宽度的精确度 C、使滑片的释放点更靠近光电门 D、增大气垫导轨与水平面的夹角

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二、多选题

  • 3. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中下列操作正确的是（    ）
    A、小车要从靠近打点计时器处开始释放 B、打点计时器应放在长木板有滑轮的一端 C、操作时，应先接通电源，再释放小车 D、电磁打点计时器应使用低压直流电源

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  • 4. 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一端 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

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三、填空题

  • 5. 某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：

    ① 电磁打点计时器接电源 ( 填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流” ) ；

    ② 实验时，使小车靠近打点计时器，先再 ( 填“接通电源”或“放开小车” ) 。

    ③ 若所接电源的频率是50Hz，则每隔秒打一个点。

    ④ 图乙是绘出的小车速度 − 时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为 a= m/s2.( 保留三位有效数字 )

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  • 6. 某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02s 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．则打C点时瞬时速度vC=；小车的加速度a= ． （计算结果保留2位有效数字）

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  • 7. 某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，实验所用的交流电的频率为50Hz，则纸带的加速度为

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四、实验探究题

  • 8. 某实验小组利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。该小组选取了一条清晰纸带，如图所示，图中O、A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点，两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f=50Hz

    (1)、根据提供的信息可以判断两相邻计数点间的时间间隔T=s。
    (2)、打点计时器打下D点时，小车速度的大小用表示vD ， 打点计时器打下E点时，小车速度的大小用vE表示，则vDvE（选填“>”或“<”）。

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  • 9. 用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

    (1)、适当垫高木板是为了；
    (2)、通过纸带求小车速度时，应使用纸带的(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
    (3)、若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn ， 用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是 ．

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  • 10.                                                
    (1)、在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长木板，其中不需要的器材是 ， 还需要增添的器材有。
    (2)、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，小车应紧靠在打点计时器处 C、应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D、打点计时器应接在低压直流电源上 E、小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行 F、必须选择点迹清晰的纸带，且应以打点计时器打下的第一个点为第一个计数点 G、画v-t图象时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来

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  • 11. 在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤：

    A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源；

    B．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路；

    C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码，放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动；

    D．断开电源，取下纸带；

    E．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面；

    F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；

    G．换上新纸带，重复操作两次。

    (1)、其中有错误的步骤是；应改正为。
    (2)、将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上：步骤顺序为。

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  • 12.                     
    (1)、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中

    ①已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺。为了完成实验，还需从下列所示实验器材中选取；（填写相应的字母符号）

    ②在实验操作中，下列说法正确的是。

    A．实验时必须将木板一端垫高               B．小车释放时尽量靠近长木板的滑轮一侧

    C．小车释放时应先接通打点计时器电源后放手   D．实验结束时应先取下纸带后关闭电源

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  • 13. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电源的频率为50Hz。

    (1)、下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材。

    A ．电磁打点计时器   B ．天平  C ．低压交流电源   D ．低压直流电源  E .细绳和纸带 F.钩码和小车    G .秒表 H.一端有滑轮的长木板     Ι .刻度尺

    选出的器材有AEFH，还需要的器材是（填字母）；

    (2)、某同学按照以下步骤进行操作：

    A．换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；

    B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上所需电源；

    C．断开电源，取下纸带；

    D．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再启动计时器；

    E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器。

    以上步骤有错误的是 (填步骤前的字母)，应更正为；步骤合理的顺序是 (填步骤前的字母)；

    (3)、该同学选出了一条清晰的纸带，并根据纸带上的点，标出了如图所示的计数点，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，测得点之间的距离x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm。求出小车的加速度大小为m/s2；(保留二位有效数字)

    (4)、打点计时器原来工作电压的频率为50HZ ， 如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60HZ ， 这样计算出的加速度的值与真实值相比。（选填“偏大”“偏小”“不变”）

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  • 14. 某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：

    (1)、电磁打点计时器接电源(填“低压直流”、“低压交流”或“220 V交流”)．
    (2)、实验时，使小车靠近打点计时器，先再 ． (填“接通电源”或“放开小车”)
    (3)、若所接电源的频率是50 Hz，则每隔秒打一个点．

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  • 15. 某实验小组同学采用如图1所示的实验装置进行相关的力学实验：

    (1)、如图2是研究匀变速直线运动实验时得到的一条纸带，A、B、C、D为计数点，相邻两个计数点之间还有4个实际打点未画出，据此纸带可知小车在E点速度大小为 m/s ，小车加速度大小为 m/s2( 保留三位有效数字 ) 。
    (2)、在“探究功与速度变化的关系”实验时，某实验小组同学利用细线拉力对小车做功，用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，用刻度尺量取某个计数点到第一个点的距离x ， 并算出该计数点的瞬时速度v ， 则

    ① 该小组同学实验前需要平衡小车的摩擦力吗？ ( 填“是”或“否” ) 。盘及盘中砝码的总质量m和小车质量M之间必须满足 m<<M 吗？ ( 填“是”或“否” )

    ② 根据实验得到的x与v关系的多组数，我们要验证的是x与成正比。

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  • 16. 如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm，1、2间的距离x2=4.40 cm，2、3间的距离x3=3.62 cm，3、4间的距离x4=2.78 cm，4、5间的距离x5=2.00 cm，5、6间的距离x6=1.22 cm（f=50 Hz）。

    (1)、根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。

    位置

    1

    2

    3

    4

    5

    v/（m·s–1）

    (2)、根据（1）中表格的数据，在图中画出小车的速度–时间图象 ， 并说明小车速度变化的特点。

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  • 17. 如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是m/s，小车运动的加速度计算表达式为 ， 加速度的大小是m/s2（计算结果保留两位有效数字）．

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  • 18. 某同学用打点周期为0.02s的打点计时器研究物块做直线运动的规律，在得到的一条纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C四个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，相邻计数点的时间间隔用T表示，各计数点间的距离如图所示．则：

    (1)、时间间隔T为　     　（填“A或“B”）；
    A、0.02s B、0.10s
    (2)、实验中，必须　      　（填“A或“B”）；
    A、选干电池作为打点计时器的电源 B、选交流电源作为打点计时器的电源
    (3)、纸带OC段表示物块做　     　（填“A或“B”）运动
    A、加速 B、匀速．

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  • 19. 某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．

    (1)、在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是 ．
    (2)、打A纸带时，物体的加速度大小是 m/s2 ．
    (3)、打点计时器打1号计数点时小车的速度为m/s．

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五、综合题

  • 20. 如图，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

    (1)、当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt1和Δt2 ， 则小车的加速度a=
    (2)、为减小实验误差，可采取的方法是

    A.增大两挡光片宽度b

    B.减小两挡光片宽度b

    C.增大两挡光片间距d

    D.减小两挡光片间距d

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