2019-2021全国高二（上）期中物理汇编：探究小车速度随时间变化的规律

10/102019-2021全国高二（上）期中物理汇编探究小车速度随时间变化的规律一、单选题1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（）A．打点计时器应使用交流电源B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带二、多选题2．用电磁打点计时器进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，在下列的仪器和器材中必须选用的是（）A． B．C． D．三、填空题3．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。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现，纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大，则可判断小车做_______（选填“加速”或“匀速”）直线运动。打点计时器打下A点时，小车速度的大小用vA表示，打点计时器打下A点到打下C点这段时间内，小车平均速度的大小用vAC表示，则vA_____vAC（选填“>”或“<”）。四、实验题4．某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。（1）实验中，必需的措施是______。A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力（2）该同学实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。，，，，，。则打点计时器在打B点时小车的速度______m/s（结果均保留2位有效数字）5．某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的离如图所示，（1）打点计时器使用_________（填“交流”或“直流”）电源，电源的频率是_____Hz，则打点时间间隔是________秒，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为_________秒。（2）计算出打下C、D、两点时小车的瞬时速度（保留二位小数）：______，=_________。（3）计算加速度：_________（保留二位小数）6．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器得到以下一条纸带，每隔取一个计数点，分别标上0、1、2、3，量得相邻计数点间的距离如图所示，则：（1）小车做___________（选填“匀速”或“变速”）运动；（2）打点计时器是一种使用___________（选填“交流”或“直流”）电源的仪器，目前使用的交流电的频率为___________，此时每打两个点的时间间隔为___________秒。（3）打点计时器打下计数点1时小车的速度大小为___________m/s。7．某同学在用电磁打点计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时：(1)使用电磁打点计时器时，下列做法正确的是________。A．应使用220V的交变电流B．使用时应当先放开小车，让其运动起来，再接通电源C．也可以用干电池作为打点计时器的电源D．每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源(2)若实验中的所用交流电源的频率为50Hz时，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个点取一个计数点，分别标上O、A、B、C…，量得A与B两点间的距离x1＝39mm，B与C两点间的距离x2＝47mm，则在打B点时小车的速度为______m/s；小车的加速度为________m/s2。8．某同学用如图甲所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。(1)电火花计时器需要接的电源是______A．6V以下直流电源

B．220V交流电源

C．6V以下交流电源

D．220V直流电源(2)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上______（填编号）。①电火花计时器②天平③低压交变电源④细绳和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦停表⑧一端带有滑轮的长木板(3)搭建好实验装置后，先______，再______。纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的______（选填“左”或“右”）端与小车相连。(4)实验过程中打出的一条理想纸带如图乙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度=______，E点的瞬时速度为=______m/s（结果保留3位有效数字）。9．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，利用此装置可以测定重力加速度。(1)所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需__________器材。A．直流电源

B．天平及砝码

C．8V交流电源

D．毫米刻度尺(2)下列实验操作步骤正确的是__________。A．实验所用的重物可用实心泡沫球B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源(3)实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，4。测得x1=30.0mm，x2=45.4mm，x3=60.8mm，x4=76.2mm。则物体在打下点2时的速度大小为__________m/s；物体的加速度大小为__________m/s2。（计算结果保留三位有效数字）10．小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。(1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有______；A．刻度尺B．铁架台C．停表D．天平(2)图中两计数点的时间间隔为T=______s；(3)根据纸带提供的信息，小华同学已经v计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度______m/s（结果保留2位有效数字）。11．利用小车沿斜面向下的运动做“研究匀变速直线运动的规律”的实验，把纸带穿过打点计时器，连在小车后面，小车运动时，纸带上打出一系列的点，标出计数点0、1、2、3，测出计数点1、2、3到计数点0的距离分别为x1，x2，x3，如图所示。(1)打点计时器所用电源应为______电源（选填“交流”或“直流”）(2)实验操作时，应先______（填“释放小车”或“接通打点计时器电源”）(3)已知相邻计数点间时间间隔为T，打计数点2时，小车的速度大小为______。12．在“探究小车速度和时间变化规律”的实验中，某同学按打好的点先后顺序在纸带上选取A、B、C、D四个计数点，相邻两计数点的时间间隔为0.1s，AB=1.70cm，BC=2.50cm，CD=3.30cm，则小车做 _________   直线运动（选“匀加速”、“匀速”、“匀减速”），打C点时小车的速度为_________m/s（结果保留两位有效数字）。13．实验①是“探究小车速度随时间变化的规律”，实验②是”用橡皮筋探究做功与速度变化的关系”。(1)下列说法正确的是______A．实验①需要平衡摩擦

B．实验②需要平衡擦C．实验①一条纸带只能获得一组数据

D．实验②一条纸带只能获得一组数据(2)在需要平衡摩擦力的实验中，某同学进行了如下操作：在滑板右侧端下方加以垫上垫块，用以平衡摩擦力，如图甲所示。开启电源，轻推小车，打出一根纸带，如图乙所示，根据纸带需将垫块________。A．向左移动一些

B．向右移动一些

C．保持不动(3)以下纸带是在上述实验中的某个实验得到的（单位：），图中每2个计数点之间还有4个点未画出，这条纸带是实验________（填“①”或“②”）中得到的，图中打下第6个计数点时，小车的速度为_______（结果保留两位有效数字）14．“研究匀变速直线运动的规律”实验中，处理纸带时，选取相邻两个计数点的时间间隔为0.1s。如图所示，点P1到P3的间距为______cm，打出P1、P3两个点的时间间隔为______s，这段时间内纸带的平均速度为______m/s（结果保留三位有效数字），该速度与打出点______时纸带的瞬时速度相等（选填“P1”，“P2”，“P3”）。

参考答案1．C【详解】A．打点计时器应使用交流电源，A正确；B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确；C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误；D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。故选C。2．AD【详解】完整的电路需要电源和用电器。实验室中电磁打点计时器需要电动势为4~6V的电源，故选择学生电源，而不选择干电池。不需要调节电流，故不用选择滑动变阻器。故AD正确，BC错误。故选AD。3．

加速

<【详解】[1]由纸带的点的轨迹可以看出，在同样时间内，小车运动的位移越来越大，故小车是加速运动的。[2]由于小车是加速运动，从A点到C点的过程中，小车在A点时速度是最小的，因此。4．

AB

0.40【详解】（1）[1]A．细线必须与长木板平行，才能保证小车的加速度不变，所以A正确；B．先接通电源再释放小车，所以B正确；C．本实验只需要保证小车的加速度不变就行，则小车的质量不需要远大于钩码的质量，所以C错误；D．本实验只需要保证小车的加速度不变就行，则不需要平衡小车与长木板间的摩擦力也可以，所以D错误；故选AB。（2）[2]打点计时器在打B点时小车的速度为5．

交流

50

0.02

0.1

0.48

0.56

0.80【详解】（1）[1][2][3]打点计时器使用交流电源，电源的频率为50Hz，打点时间间隔为[4]每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为（2）[5][6]根据匀变速直线运动中，时间中点速度等于这一过程的平均速度，可得（3）[7]根据逐差法可得，加速度6．

变速

交流

50Hz

0.02

0.9【详解】（1）[1]由匀变速直线运动规律可知，小车做匀变速运动；（2）[2]打点计时器是一种使用交流电源的仪器；[3]我国目前使用的交流电的频率为50Hz；[4]此时每打两个点的时间间隔为（3）[5]打点计时器打下计数点1时小车的速度大小为7．

D

0.43

0.8【详解】(1)[1]A、电磁打点计时器应使用的交流电，故A错误。B、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，因为小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理。故B错误。C、干电池是直流电源，电磁打点计时器应使用的交流电，故C错误。D、每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源，所以D选项是正确的。所以D选项是正确的。(2)[2][3]每五个点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。利用匀变速直线运动的推论得利用逐差法得8．

B

②③⑦

接通电源

释放小车

左

2.00

1.10【详解】(1)[1]电火花计时器利用220V交流电源工作，故选B。(2)[2]本实验不必测量质量，不需要天平；电火花计时器利用220V交流电源工作，不需要低压直流电源；打点计时器有计时功能，不需要停表，故不需要②③⑦。(3)[3][4]搭建好实验装置后，为了提高纸带利用率，要先接通电源，再释放小车。[5]小车刚开始运动时打出的点比较密集，可知纸带的左端与小车相连。(4)[6]根据逐差法得：[7]E点的瞬时速度大小等于DF之间的平均速度9．

CD

B

1.33m/s

9.63m/s2【详解】(1)[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，所以不要天平和砝码；计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺；电磁打点计时器，需要低压交流电源，故CD正确，AB错误。故选CD。(2)[2]A．重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故A错误；B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故B正确；C．如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故C错误。故选B。(3)[3]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有[4]相邻时间间隔为：t=2T=0.04s，因此根据逐差法有10．

A

0.1

0.53【详解】(1)[1]因为打点计时器可以测量小车运动的时间，所以不需要秒表，该实验不需要测量小木块和小车的质量，不需要天平，在处理纸带时，需要刻度尺测量点迹间的距离，故BCD错，A对。故选A。(2)[2]交流电的频率为，知每隔打一个点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔为(3)[3]第5个计数点的瞬时速度为11．

交流

接通打点计时器电源

【详解】(1)[1]打点计时器所用电源应为交流电源；(2)[2]实验操作时，应先接通打点计时器的电源然后释放小车；(3)[3]已知相邻计数点间时间间隔为T，打计数点2时，小车的速度大小为12．

匀加速

0.29【详解】[1]因相邻相等时间内的位移只