人教版高中物理必修一2.1《实验 探究小车速度随时间变化的规律》word练习题

人教版必修一第二章第一节练习（含答案）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共6小题，共48.0分）1.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )A. 时间间隔某段时间内的位移B. 时间间隔瞬时速度C. 某段时间内的位移加速度D. 瞬时速度某段时间内的位移2.如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为，则打点时物体运动速度的大小为( )A. B. C. D.3.在“探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律”的实验中，某同学在坐标纸上画出以下关系图线，其中作图正确的是( )A. B.C. D.4.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5.小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点，点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是( )A. 先匀速直线运动后减速直线运动B. 先加速直线运动后匀速直线运动C. 先减速直线运动后加速直线运动D. 先加速直线运动后减速直线运动6.小明在做“用测瞬时速度”的实验时，保持小车释放点和光电门位置不变。

获得的数据如下表，则可以判断挡光片的安装方式为( )A. B. C. 以上两种都可以 D. 以上两种都不可以二、多选题（本大题共4小题，共32.0分）7.在“探究小车的速度随时间的变化规律”的实验中，下列说法中正确的是( )A. 纸带上的点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的B. 在打下的纸带上，点迹密的地方，表示小车的速度大，稀疏的地方表示速度小C. 在打下的纸带上，点迹密的地方，表示小车的速度小，稀疏的地方表示速度大D. 根据实验测量数据，作图象时，先在坐标系中描点，然后用一条平滑的曲线”拟合”这些点，且画图象时，要使它两侧的点数大致相同8.下图是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出，，，计数点、、、中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是( )A. 电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器B. 若电源频率，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为C. 打点时纸带的速度D. 本实验也可以采用电火花计时器9.“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的图象。

人教版物理高一必修1第二章第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律同步练习一、选择题1．（2分）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，测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，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2．（2分）“研究匀变速直线运动基本公式应用”实验获得的一条纸带如图所示，已知a、b两个相邻计数点时间间隔为0.10s，则从a至b这段时间内物体的平均速度约为（）A．0.27m/s B．0.37m/s C．1.35m/s D．1.85m/s3．（2分）如图所示是某次实验中得到的一条纸带A、B、C、D、E、分别表示纸带上连续打印的点，打点计时器所用的电源频率为50Hz．根据图示数据可知（）A．纸带做匀速运动B．相邻两计数点的时间间隔为0.1sC．A与C之间纸带平均速度为0.31m/sD．打B点时纸带的瞬时速度为1.56m/s4．（2分）在研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：为了计算加速度，最合理的方法是（）A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B．根据实验数据画出v﹣t图，量出其倾角，由公式a=tana求出加速度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，用公式算出加速度D．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5．（2分）下面是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是：（）A．在“研究匀变速直线运动基本公式应用”实验中，需要平衡摩擦力B．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须用天平测物体的质量C．在“验证力的平行四边形定则”实验中，只用一根弹簧秤无法完成D．在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功6．（2分）如图所示为“研究物体做匀变速直线运动基本公式应用”实验中获得的一条纸带，a、b、c、d为计数点，相邻计数点时间间隔为0.1s．其中b点反映的瞬时速度为（）A．0.520m/s B．6.47m/s C．3.92m/s D．5.20m/s7．（2分）以下实验中可以用打点计时器和纸带测速度进行数据处理的有（）A．探究平抛运动的规律B．验证力的平行四边形定则C．探究匀变速直线运动基本公式应用D．验证弹簧弹力与弹簧形变量的关系8．（2分）测匀变速直线运动基本公式应用加速度的实验中，接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操作的时间关系应当是（）A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．先释放纸带或先接通电源都可以9．（2分）在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中，某同学打出了一条纸带，如图所示．他按打点先后顺序选取了O、A、B、C、D五个计数点，已知相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，用刻度尺量得OA=3.00cm、AB=3.50cm、BC=4.00cm、CD=4.50cm．由以上信息可以求出物体运动的加速度是（）A．5m/s2B．50m/s2C．0.05m/s2D．0.5m/s210．（2分）用速度传感器研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中，测得小车各时刻的瞬时速度如下：为了求出加速度，最合理的方法是（）A．根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度B．根据实验数据画出v﹣t图象，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度C．根据实验数据画出v﹣t图象，量出其倾角θ，用公式a=tanθ算出加速度D．算出连续两个相等时间段内的加速度，再求平均值即对小车的加速度11．（2分）在“测定匀变速直线运动基本公式应用加速度”的实验中，得到的记录纸带如图所示，图中的点为记数点，在每两相邻的记数点间还有4个点没有画出，则小车运动的加速度为（）A．0.2m/s2B．2.0m/s2C．20.0m/s2D．200.0m/s212．（2分）有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的．为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3．请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为（）（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）A．61.0mm 65.8mm 70.7mm B．41.2mm 45.1mm 53.0mmC．49.6mm 53.5mm 57.3mm D．60.5mm 61.0mm 60.6mm13．（2分）一质点自O点（图中未画出）由静止开始做匀加速直线运动，依次通过A、B、C、D四点，质点在相邻两点间运动的时间均相等，已知A、B两点之间的距离为x1，B、C两点之间的距离为x2，利用上述条件可以求出的物理量是（）A．质点运动的加速度a B．质点经过B点时的速度v BC．质点从O点到A点的运动时间t D．C点与D点间的距离x314．（2分）如图所示纸带上ABCD是打点计时器打出一的系列连续的点，点BCD到A点的距离分别为4cm，10cm，18cm，则（）A．纸带可能做匀速直线运动B．纸带可能运动的越来越快C．纸带可能运动的越来越慢D．以上说法都不对15．（2分）研究自由落体运动时，起始点O到D的时间为t，计数点A、B、C、D各点相邻时间间隔为T，为了计算纸带上C点时的重物的速度大小，其中正确的是（）A．υC= B．υC=gtC．υC= D．υC=二、填空题（共6小题）16．（4分）在做《研究匀变速直线运动基本公式应用》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a=m/s2，打第四个计数点时纸带的速度大小v=m/s．17．（4分）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到了如图一条较为理想的纸带，从某点开始，已在纸带上每隔0.1s取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为A、B、C、D如图所示，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，则打B点时小车的瞬时速度v B=m/s．小车运动的加速度a=m/s2．18．（6分）一位同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50Hz，在实验中得到点迹清晰的一条纸带，他把某一个点记作O，再选依次相邻的5个点作测量点，分别标以A B C D E，如图甲所示：①打点计时器每隔秒打一次点；②如果测得C D两点相距2.70cm，D E两点相距2.90cm，则小车在打D点时的速度是m/s；③如果某同学分别算出小车各个点的速度，然后把数据标示在v﹣t图上，如乙图所示，则由此图可求得小车的加速度a=m/s2．19．（6分）下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验①运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力？（填“是”或“否”）②如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？（填实验的名称）②由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为m/s（保留三位有效数字）．20．（10分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为50Hz．①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点和之间某时刻开始减速．③计数点5对应的速度大小为m/s．（保留三位有效数字）③物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）．21．（6分）在做“研究匀变速直线运动基本公式应用”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源．①设电火花计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度v F的公式为v F=；②他经过测量并计算得到电火花计时器在打B C D E F各点时物体的瞬时速度如表．以A 点对应的时刻为t=0，试在图2所示坐标系中合理地选择标度，作出v﹣t图象，并利用该图象求出物体的加速度a=m/s2；③如果当时电网中交变电流的电压变成210V，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．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）三、综合题（共4小题）22．（14分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电．（1）（2分）下列实验操作中，不正确的是．A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）（5分）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8，用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示．计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入表，请将表中的数据补充完整．（cm/s）（3）（2分）分析如表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是；磁铁受到阻尼作用的变化情况是．（4）（5分）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得到什么结论？23．（13分）某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”．打点计时器工作频率为50Hz．实验的部分步骤如下：a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作．（1）（1分）设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为：a=。

限时：45分钟一、单项选择题1．运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm ，则( C )A ．小车运动的平均速度为0.03 m/sB ．小车运动的平均速度为1.5 m/sC ．小车运动的平均速度为1.8 m/sD ．小车运动的平均速度为180 m/s解析：从第1个点到第6个点间的时间为5×0.02 s ＝0.1 s ，则平均速度v ＝x t ＝18×10－2 m 0.1 s＝1.8 m/s ，C 正确． 2．某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等，这可能是因为( D )A ．电源频率太高B ．错用了直流电源C ．电源电压太低D ．拉纸带时没有保持匀速 解析：打点计时器能打点说明它能正常工作，故其属正常使用．间距不相等，说明拉动时不是匀速的．3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法不正确的是( C )A ．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点B ．使用刻度尺测量长度时，要进行估读C ．作v －t 图象时，所描曲线必须经过每一个点D ．在数据处理时，常用公式法和图象法解析：可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点，但相隔四个点时计数点间的时间间隔为0.1 s，计算时更方便，A项对；使用刻度尺测长度时，要进行估读，B项对；作v－t图象时，应使尽量多的点在同一条直线上，离线较远的点大胆舍弃，C项错；数据处理可选择公式法和图象法中的某一方法，D项对．4．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(A)解析：4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻两间距之差较大，故纸带A的加速度最大．5．在探究“小车随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表所示：计数点序号12345 6计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度v(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0A．根据任意两计数点的速度，用公式a＝ΔvΔt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角α，由公式a＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝ΔvΔt算出加速度D．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解析：方法A、D偶然误差较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，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象，方法B是错误的，正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝ΔvΔt算出加速度，即方法C正确．二、多项选择题6．用打点计时器时应注意(BCD)A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面B．应先接电源，再拉动纸带C．拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D．使用电磁打点计时器和电火花计时器都应将计时器先固定在桌子上解析：在使用电磁打点计时器时，是把轴上的复写纸片压在纸带的上面，而电火花计时器，是把墨粉纸盘套在纸盘轴上，并把墨粉纸盘放在纸带的上面，选项A错误；先接电源，再拉动纸带，这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上，能较好地控制实验进行，选项B 正确；拉动纸带的方向与限位孔平行，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，选项C正确；为了防止实验过程中计时器的移动，实验前都要先把计时器固定在桌子上，选项D 正确．7．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是( BC )A ．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B ．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C ．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D ．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的解析：纸带上点间间隔相等，由v ＝Δx Δt知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx 变小而时间Δt 不变，说明纸带在做减速运动．8．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差( CD )A ．改用直流6 V 电源B ．电源电压越低越好C ．使用平整不卷曲的纸带D ．使物体的运动方向与纸带在一条直线上解析：纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电，故A 项错．电源电压低可减小摩擦，若过低打出的点会很不清晰，故B 项亦错．使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减小纸带与限位孔等之间的摩擦，故C 、D 两项都对．三、非选择题9．如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后(电源频率为50 Hz)得到的纸带，从A 点通过计时器到D 点通过计时器历时0.1 s ，位移为0.076_0 m ，这段时间内的平均速度为0.760 m/s ，BC段的平均速度为0.950 m/s ，F 点的瞬时速度可以粗略的认为是0.950 m/s.(平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字)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0.076 0 m ，这段时间内的平均速度为v AD ＝0.076 00.1m/s ＝0.760 m/s ，BC 段的平均速度为v BC ＝0.022 0＋0.016 02×0.02m/s ＝0.950 m/s ，F 点的瞬时速度可以粗略的认为是BC 段的平均速度，即大小是0.950 m/s.10．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，交流电源频率为50 Hz.下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4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0.1 s ，各计数点与0计数点之间的距离依次为x 1＝3.0 cm 、x 2＝7.5 cm 、x 3＝13.5 cm ，则物体通过计数点1的速度v 1＝0.375 m/s ，通过计数点2的速度v 2＝0.525 m/s ，小车运动的加速度a ＝1.5 m/s 2.解析：T ＝5×0.02 s ＝0.1 sv 1＝x 22T ＝0.0750.2m/s ＝0.375 m/s v 2＝x 3－x 12T ＝0.135－0.030.2m/s ＝0.525 m/sa ＝v 2－v 1T ＝0.525－0.3750.1m/s 2＝1.5 m/s 2. 11．在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车在恒定外力作用下运动，如图甲所示是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，相邻计数点间还有四个点未画出．所用电源的频率为50 Hz.(1)由纸带根据运动学有关公式可求得v B ＝1.38 m/s ，v C ＝2.64 m/s ，v D ＝3.90 m/s.(2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a ＝12.6 m/s 2.(3)若实验中以打A 点时开始计时，利用所得的数据在图乙中作出小车的v －t 图线，将图线延长线与纵轴相交，此交点纵轴坐标的物理意义是开始计时时，小车的速度(或v A )．答案：解析：(1)电源频率为50 Hz ，则周期为0.02 s ，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ，C 点的瞬时速度为v C ＝x BD 2T ＝0.603－0.0752×0.1m/s ＝2.64 m/s.(2)纸带加速度为a＝ΔvΔt＝v D－v B2T＝3.90－1.382×0.1m/s2＝12.6 m/s2.(3)用描点法作出小车的v－t图线，将图线延长与纵轴相交，此交点纵轴坐标的物理意义是打点计时器开始计时时的速度，即打下A 点时纸带对应的速度．12．在做“匀加速直线运动的实验探究”的实验中，打点计时器接在50 Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v－t关系的图线，从而求出加速度的大小．(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v－t关系的图线(作答在图上)，其y(填“x”或“y”)轴相当于v轴．答案：图见解析(2)从第一个计数点开始计时，为求出0.15 s时刻的瞬时速度，需要测出b段纸带的长度．(3)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，e段纸带的长度为10.0 cm，则可求出加速度的大小为2 m/s2.解析：(1)分别取a 、b 、c 、d 、e 五段的上方中点，并连线，得到的即为v －t 图像，如图所示，y 轴相当于v 轴．(2)t ＝0.15 s 是BC 时间段的中间时刻，要求t ＝0.15 s 时的瞬时速度，只需要测b 纸带的长度s b ，然后用v ＝s b t 即可求得t ＝0.15 s 时的速度．(3)a 、e 段各自中间时刻的速度分别为v a ＝s a t ，v e ＝s e t ，根据a ＝Δv Δt得a ＝2 m/s 2.13．如图甲是某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时获得的一条纸带．(1)打点计时器电源频率为50 Hz.A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是纸带上7个连续的点，F 点由于不清晰而未画出. 试根据图中提供的数据，推算出对应F 点的速度v F ＝0.70 m/s(计算结果保留两位有效数字)．(2)图乙是该同学根据纸带上的数据，作出的v －t 图象．根据图象，t ＝0时的速度v 0＝0.20 m/s ，加速度a ＝5.0 m/s 2(计算结果保留两位有效数字)．解析：(1)v F ＝x EG 2T，其中T ＝0.02 s ，代入可解得v F ＝0.70 m/s. (2)v －t 图象与纵轴的交点为t ＝0时的速度 v 0＝0.20 m/s ，加速度a ＝Δv Δt ＝0.70－0.2010×10－2m/s 2＝5.0 m/s 2.。

1．实验：探究小车速度随时间变化的规律1．掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2．了解如何从实验中获取数据，学会利用v ­t 图像处理、分析实验数据的方法。

3．知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

1.实验原理(1)瞬时速度的计算：可用以该点为□01中间时刻的一段时间内的□02平均速度来代替，即□03v n ＝x n ＋x n ＋12T。

(2)作出v ­t 图像判断小车速度随时间变化的关系：以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点作出v ­t 图像，根据点的分布规律思考小车速度与时间的关系。

2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源。

课堂任务 探究过程·获取数据仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？提示：研究的对象是小车，研究其速度随时间变化的规律。

活动2：本实验的操作步骤是什么？提示：(1)按照实验装置图，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有定滑轮的一端，连接好电路。

(2)铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过定滑轮系有槽码的细绳。

(3)把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。

(4)增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。

活动3：本实验中有哪些注意事项？提示：(1)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。

(2)先启动打点计时器，再放开小车。

(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，找一个适当的点作为计时起点。

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。

新人教版必修1《2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律》训练卷(1)一、单选题（本大题共2小题，共8.0分）1.某校实验室提供如图实验器材可以完成的实验有()A. 探究加速度与力、质量的关系B. 验证机械能守恒定律实验C. 探究速度随时间变化关系2.在《探究小车速度随时间变化的规律》等实验中都用到了电磁打点计时器，电磁打点计时器使用的电源应是()A. 6V以下的交流电源B. 6V以下的直流电源C. 220V的交流电源D. 220V的直流电源二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）3.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. 舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当做计时起点B. 为了实验精确，选取纸带上第一个点计时起点C. 每相邻计数点的时间间隔只能取0.1sD. 每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…、n×0.02s均可4.如图所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车运动的起始点，A为所选取的笫一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出()A. 从0点到F点运动的时间B. 从A点到F点运动的平均速度v−C. C点时的瞬时速度v cD. G点时的瞬时速度v G三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）5.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，每两个相邻的计数点间还有四个点未画出，纸带上给出的数据为相邻两个计数点之间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz.由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a=______m/s2，与纸带上C点相对应的瞬时速度v=______m/s。

(结果均要求保留3位有效数字)6.某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，如图所示，其相邻点间的距离分别为AB=3.62cm，BC=4.38cm，CD=5.20cm，DE=5.99cm，EF=6.80cm，FG=7.62cm，每两个相邻的计数点的时间间隔为0.10s。

人教版高中物理必修一 2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律同步练习一、选择题（共3题；）1. 对于同一电磁打点计时器，下列说法中正确的是（）A.当交流电的频率增大时，打点时间间隔变小B.当交流电的频率增大时，打点时间间隔变大C.当纸带运动速度增大时，打点时间间隔增大D.当纸带运动速度增大时，打点间隔增大2. 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。

下列关于纸带上点迹的说法中错误的是（）A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况3. 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，电子计时器可近似代表滑块通过光电门时的瞬自动记录遮光时间Δt．测得遮光条的宽度为Δx，用ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是（）时速度．为使ΔxΔtA.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.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角二、实验题（共8题；）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度更准确，合理的方法是（）A.根据任意两计数点的速度用公式a=ΔvΔt算出加速度B.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C. 根据实验数据画出v−t图像，量取其倾角，由公式a=tanα求出加速度D.根据实验数据画出v−t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=ΔvΔt算出加速度在做“研究匀变速直线运动”的实验时，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上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码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，接通交流电源后，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，随后立即关闭电源，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方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．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.根据公式a1=x4−x13T2，a2=x5−x23T2，a3=x3−x33T2及a¯=a1+a2+a33求出a¯．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中（1）根据打点计时器打出的纸带，可以直接测量得到的物理量是____（填选项代号）.A.位移B.速度C.加速度D.平均速度（2）下列操作中正确的有_____（填选项代号）.A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源，后释放小车D.打点计时器应使用直流电源如图所示,打点计时器打出的纸带表示物体做匀速运动的是（）A. B. C. D.某同学在探究小车速度随时间变化规律的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是（）A. 每隔9个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.2sB. 每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.04sC. 只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D. 只研究纸带前端较密的几个点所在区域某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各点间的距离，如图所示，图中四个数中不符合正确读数要求的是________（填数值）。

高中物理学习材料第2章 1基础夯实1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误．．的是( ) A．长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低．B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动答案：B解析：实验过程中，长木板不能侧向倾斜，防止侧滑，一端高一端低没影响，只是测出的加速度不同，故A项正确，在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，不能紧靠在计时器上，故B项不正确；应先通电、后放小车，故C项正确；不要让小车碰在滑轮上，故D 正确，本题选错误的．2．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( )A．选取记数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验答案：ACD解析：用计数点的方法，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差．3．一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔1s漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向)．下列说法中正确的是A．当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车的速度可能不变B．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度一定在增大C．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在减小D．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在增大答案：ACD解析：油滴始终均匀分布时，由v ＝Δx Δt可知车的速度可能不变；当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，说明车的速度在增加，但加速度的增减情况不确定．4．如图(甲)、(乙)两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v －t 图象．同学们看了两人的实验报告后，有四个看法：①甲的实验误差比乙的实验误差小②甲的实验误差比乙的实验误差大③甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹④乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹上述说法中，正确的说法是( )A ．①③B ．②④C ．②③D ．①④答案：C5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz ，记录小车做匀变速运动的纸带如下图所示，在纸带上选择点迹清晰的点并标注为0～5的六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐．由图可以读出1,3,5三个计数点跟“0”点的距离d 1，d 3，d 5，请将测量值填入下表中．距离d 1 d 3 d 5 测量值/cm4”的瞬时速度为________m/s ；小车的加速度是________m/s 2.答案：0.21；0.33；0.60解析：根据刻度尺的读数方法知，d 1＝1.20cm ，d 3＝5.40cm ，d 5＝12.00cm.则：v 2＝(d 3－d1)/(2T)＝0.21m/s，v4＝(d5－d3)/(2T)＝0.33m/s，a＝(v4－v2)/(2T)＝0.60m/s2.6．(广东揭阳一中09－10学年高一上学期期中)一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则小球在4位置时的瞬时速度约为________m/s，小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为________m/s，在该过程中的加速度大约为________m/s2.答案：0.09 0.075 0.030能力提升1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下计数点序号12345 6计数点对应的0.100.200.300.400.500.60时刻(s)通过计数点的44.062.081.0100.0110.0168.0速度(cm/s)A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．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答案：C解析：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．只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．由于在物理图象中，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象，方法B是错误的．正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝Δv/Δt算出加速度，即方法C.2．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8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8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 ．①③B ．②④C ．①②D ．③④ 答案：B解析：考虑有误差，才不可能在一直线上，若理想化，这些点将都在一直线上，①③错误，②④正确．3．(浙江嘉兴一中08－09学年高一上学期期中)在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，用打点计时器打出的一条纸带．A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1s ，各点间的距离如下图所示，则在打D 点时，小车的速度为________m/s.并可求得小车的加速度大小为______m/s 2.若当交流电的实际频率小于50Hz 时，仍按50Hz 计算，则测量的加速度值比真实的加速度值________(填“偏大”“偏小”“不变”)．答案：0.34 0.40 偏大解析：T ＝0.1sv D ＝x CE 2T ＝0.0682×0.1m/s ＝0.34m/s v B ＝x AC 2T＝0.26m/sa ＝v D －v B 2T＝0.4m/s 2 4．除用打点计时器探究物体速度随时间变化的规律外，人们还可以用其他方法来进行实验，记录物体运动的时间和位移，“频闪照相法”就是其中最常用的一种．频闪照相法是一种常用照相技术，每间隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相等时间的影像方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图所示是利用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点子．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于根据时间和位移信息求速度和加速度的方法，两者都是一样的．下图是采用每秒闪光10次拍摄的小球在斜面上运动的频闪照片示意图，图中每两个相邻的小球的影像间隔的时间就是0.1s ，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移则可以用刻度尺测出．试根据图中信息作出小球的v －t 图象．解析：用时间间隔为0.1s ，测出各计数点间的距离：计数点0,2之间的距离Δx 02＝16cm ＝0.16m计数点1,3之间的距离Δx 13＝(30－7)cm ＝0.23m计数点2,4之间的距离Δx 24＝(48－16)cm ＝0.32m计数点3,5之间的距离Δx 35＝(73－30)cm ＝0.43m根据v ＝Δx Δt求出各计数点的速度． 计数点1的速度v 1＝Δx 022t ＝0.162×0.1m/s ＝0.8m/s 计数点2的速度v 2＝Δx 132t ＝0.232×0.1m/s ＝1.15m/s计数点3的速度v 3＝Δx 242t ＝0.322×0.1m/s ＝1.6m/s 计数点4的速度v 4＝Δx 352t ＝0.432×0.1m/s ＝2.15m/s 根据所求数据作出的v －t 图象如图所示．。

2020-2021学年人教版(2019版)必修1作业2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律1.结合“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,回答下列问题.1.选出所需的器材并填在横线上(填序号).①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦停表⑧刻度尺⑨一端有滑轮的长木板选出的器材是__________.2.某同学在进行实验的操作中有以下实验步骤: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,并接好电路;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.取下纸带;E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;①其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号F、G、H…)__________.②将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上:__________3、某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,所得纸带点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A.每隔9个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.2sB.每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.04sC.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D.只研究纸带前端较密的几个点所在区域4、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对减小实验误差来说,下列方法中有益的是( )A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量大些C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量和计算D.作图像时,必须要把描出的各点都连在同一条直线上5、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )A.通过调节,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.开始前要先开电源后放纸带,打完点要先断开电源后取纸带D.钩码的质量越大越好6. 在“用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,用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50Hz )、钩码、纸带、细线组成如图(a)所示的装置,钩码拉动小车,小车做匀加速直线运动,得到如图(b)所示的一条纸带,纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出.（1）.在本实验中,某同学操作了以下实验步骤,其中有明显错误的步骤是________(填写字母)A.将打点计时器固定在木板上,并接好电路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.放开纸带,再接通电源（2）.如图(b)用毫米刻度尺测量得: 4.56AB cm =、12.16AC cm =、22.52AD cm =、36.06AE cm =,则:打B 点时小车的速度大小为__________/m s .(结果保留二位有效数字)（3）.小车运动过程中细线对钩码的拉力__________钩码的重力.(填“>”、“=”、“<”)7.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,某同学得到如图所示的纸带,已知电源的频率为50Hz ,且相邻两计数点间有四点没画出,则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为_____s 。

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律作业1.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,要估读到最小刻度的下一位D.作v -t图像时,所描线必须经过每一个点【解析】选C。

实验过程中,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,A错误。

使用刻度尺测长度时,需要估读,B错误、C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错误。

2.一小球在水平桌面上做直线运动,用照相机对着小球每隔0.1s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8cm距离内的平均速度是2m/sB.图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/sC.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/sD.图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s【解析】选A、D。

小球在通过8cm距离内的平均速度==cm/s=200cm/s=2m/s, A对,B错。

可以认为小球通过6cm处的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度v===200cm/s=2m/s,C错,D对。

3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是( )A.每隔4个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔4个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔5个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10sD.每隔5个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s【解析】选A。

本实验用的电为50Hz的交流电,则相邻两点间的时间间隔为T=s=0.02s,所以每隔4个点取一个计数点时有5个时间间隔,计数点间的时间间隔为0.10s,A对,B 错。

每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔,总间隔为0.02×6s=0.12s,C、D错。