2024-2025学年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时作业含解析新人教版必修第一册

PAGEPAGE7课时作业5试验：探究小车速度随时间改变的规律时间：45分钟一、单项选择题1．关于打点计时器，下列说法正确的是(B)A．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快B．电火花计时器运用的是220V沟通电源C．运用的电源频率越高，打点的时间间隔就越长D．试验时应先释放小车，后接通打点计时器的电源解析：纸带上打的点越密，说明物体运动越慢；电火花计时器运用的是220V沟通电源；因为T＝eq\f(1,f)，所以运用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短；试验时应先接通打点计时器的电源，后释放小车．B正确．2．下列关于计数点的说法中，不正确的是(C)A．用计数点进行测量计算，既便利又可减小误差B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的C．相邻计数点间的距离应是相等的D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等解析：选取计数点时，舍去开头较密集的点，只利用点迹清晰的点，且每隔确定个数的点选为一个计数点，因此计数点的时间间隔相等，而间距不确定相等，这样做的优点是测量便利，误差较小．3．在用打点计时器“探究小车速度随时间改变的规律”的试验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(C)A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离，应当用带有毫米刻度的长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，得出每两个计数点间距离的数值D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录解析：不论两个计数点间的距离大还是小，采纳C项所述方法可减小误差，C正确．4．关于用打点计时器探讨小车在重物牵引下运动的试验操作，下列说法中错误的是(A)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，小车应靠近在打点计时器旁C．应先接通电源，待打点计时器起先打点且稳定后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源解析：试验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项错误；在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，故B项正确；应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，故C项正确；不要让小车碰在定滑轮上，故D项正确．5．在试验中，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．某次试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．下列思索有道理的是(B)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图线不行能为一条直线，而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们在一条直线旁边，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6个点不在该直线上，这条直线确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)可能是试验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是试验中出现错误造成的A．①③B．②④C．①②D．③④解析：因为有误差，这些点才不行能在一条直线上，若志向化，这些点将都在一条直线上，①③错误，②④正确．二、多项选择题6．在“探讨匀变速直线运动”的试验中，运用电磁打点计时器(所用沟通电的频率为50Hz)，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(BC)A．试验时应先放开纸带再接通电源B．相邻两个计数点间的时间间隔为0.1sC．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间间隔为0.02s解析：在“探讨匀变速直线运动”的试验中，试验时应先接通电源再放开纸带，故选项A错误；B点对应的速率vB＝eq\f(xAC,2T)，选项C正确；由于相邻两计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1s，选项D错误，选项B正确．

7.如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(BD)A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小解析：在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故eq\x\to(v)甲<eq\x\to(v)乙，选项A错误，选项B正确；相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度改变得更快，故a甲<a乙，选项C错误，选项D正确．8．在用打点计时器“探究小车速度随时间改变的规律”试验中，下列关于作v－t图象的说法中，正确的是(BD)A．只要确定了v－t图象中的两点，就可以得出小车运动的v－t图象，因此，试验只须要测出两组数据B．作v－t图象时，所取的点越多，图线就越精确C．作出的v－t图线应当通过全部的点，图线曲折也可以D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去解析：作v－t图象时，选取的点越多，作出的图线越精确，但由于试验存在误差，同一次试验得到的各点不行能全部在同始终线上，因此，应使落不到直线上的点匀称分布在直线的两侧，以减小试验造成的误差．三、非选择题9．在做“探究小车速度随时间改变的规律”的试验时，打点计时器应接在低压沟通(选填“直流”或“沟通”)电源上，每隔0.02s打一次点．如下图是某次试验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点起先，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为0.1s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3cm、x2＝7.5cm、x3＝13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1＝0.375m/s，通过2计数点的速度v2＝0.525m/s，运动的加速度为1.5m/s2.解析：打点计时器应接在沟通电源上，每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s．依据v1＝eq\f(x2,2T)＝eq\f(7.5×10－2,2×0.1)m/s＝0.375m/s，同理可得v2＝0.525m/s；a＝eq\f(v2－v1,T)＝1.5m/s2.10．在“探讨匀变速直线运动”的试验中，已测得小车的加速度大小应为4.41m/s2.(1)若其他试验条件不变，仅将沟通电的频率从50Hz提高到60Hz，则测出的加速度大小为4.41_m/s2；(2)若事后发觉沟通电的周期不是计算中所用的0.02s，而是0.021s，则小车的加速度大小应为4.00_m/s2.解析：(1)无论沟通电的频率是多少，只要按相应的打点周期计算，结果都一样，故沟通电频率为60Hz时，其他条件不变，测出的加速度仍为4.41m/s2.(2)由Δs＝aT2知Δs＝a1Teq\o\al(2,1)，则实际加速度的测量值应为：a2＝eq\f(Δs,T\o\al(2,2))＝eq\f(a1T\o\al(2,1),T\o\al(2,2))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.02,0.021)))2×4.41m/s2＝4.00m/s2.11．某同学在“探究小车速度随时间改变的规律”的试验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动状况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.(1)试依据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下空(要求保留三位有效数字)．vB＝0.400m/s，vC＝0.479m/s，vD＝0.560m/s，vE＝0.640m/s，vF＝0.721m/s.(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间改变的关系图象．答案：图象见解析(3)依据第(2)问中画出的v－t图象，求出小车运动的加速度为0.780～0.820之间均可m/s2.(保留三位有效数字)．解析：(1)vB＝eq\f(xAB＋xBC,0.2s)＝eq\f(3.62＋4.38,0.2)cm/s＝0.400m/s.vC＝eq\f(xBC＋xCD,0.2s)＝eq\f(4.38＋5.20,0.2)cm/s＝0.479m/s.vD＝eq\f(xCD＋xDE,0.2s)＝eq\f(5.20＋5.99,0.2)cm/s≈0.560m/s.vE＝eq\f(xDE＋xEF,0.2s)＝eq\f(5.99＋6.80,0.2)cm/s≈0.640m/s.vF＝eq\f(xEF＋xFG,0.2s)＝eq\f(6.80＋7.62,0.2)cm/s＝0.721m/s.(2)先描出不同时刻各点的速度，再画出速度图象，并让尽可能多的点位于这条直线上，如下图所示．(3)依据图线的斜率可确定出小车运动的加速度，数值应在0.780～0.820m/s2.12．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0s．已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请你估算：(1)这辆小轿车的加速度；(2)小轿车在照片中的第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v.解析：(