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1、高中物理 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律練習(xí) 新人教版必修1
A級 基礎(chǔ)鞏固題
1.某同學(xué)將紙帶穿過限位孔,接通打點(diǎn)計時器的電源,拉動紙帶,但在紙帶上打不上點(diǎn),其可能原因是
( )
A.復(fù)寫紙放反 B.振針過短
C.使用了直流電壓 D.紙帶運(yùn)動過快
答案:BC
2.在實(shí)驗(yàn)中,下列關(guān)于計數(shù)點(diǎn)間時間間隔的說法中正確的是
( )
A.每隔四個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.10s
B.每隔四個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是0.08s
C.每隔五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.08s
D.每隔五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則計數(shù)點(diǎn)間
2、的時間間隔為0.10s
答案:A
解析:兩個計時點(diǎn)的時間間隔是0.02s,不同的計數(shù)點(diǎn)取法的時間間隔為0.02s的整數(shù)倍,一般隔四個點(diǎn)取計時點(diǎn),這樣T=0.1s方便.
3.為了研究小車的運(yùn)動.某同學(xué)用小車拖著紙帶通過打點(diǎn)計時器打下了一系列的點(diǎn),測得:小車前0.1s前進(jìn)了5cm,0.3s末到0.35s末前進(jìn)了0.92cm,前進(jìn)總長度為10cm,共用了0.4s.則下列說法正確的是
( )
A.小車在10cm全過程的平均速度是0.25m/s
B.小車在前0.35s的平均速度是0.17m/s
C.小車在0.1s末的瞬時速度約為0.5m/s
D.無法知道小車在0.3s末的瞬時速度
答
3、案:AD
解析:小車在10cm全過程的平均速度是=m/s=0.25m/s,所以A正確;因前0.35s內(nèi)的位移不知道,沒法求其平均速度;0.1s末和0.3s末的瞬時速度都是不可求的.
4.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的操作有以下步驟:
A.拉住紙帶,將小車移至靠近打點(diǎn)計時器處,先放開紙帶,再接通電源
B.將打點(diǎn)計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,并接好電路
C.把一條細(xì)線拴在小車上,讓細(xì)線跨過定滑輪并與木板平行,下面掛著適量鉤碼
D.取下紙帶
E.將帶有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上
F.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔
(1)請將其中錯誤或遺漏的
4、步驟改正或完善.(遺漏步驟可編上序號G、H……進(jìn)行補(bǔ)充)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)完善以上步驟后,寫出合理的步驟順序.__________.
答案:(1)A步驟中應(yīng)先接通電源,再放開紙帶;D步驟中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源.
補(bǔ)充步驟:G.換上新紙帶,再重復(fù)操作兩次.
(2)EBFCADG
5.在實(shí)驗(yàn)中,利用紙帶
5、上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度后,以速度v為縱軸,以時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系.某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如右圖所示.在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個點(diǎn).下列思考有道理的是
( )
①這10個點(diǎn)無論如何也不在一條直線上,因此小車運(yùn)動的v-t圖象不可能為一條直線,而應(yīng)為一條光滑的曲線
②這10個點(diǎn)中有8個點(diǎn)雖然不在一條直線上,但它們緊挨在一條直線附近,只有F和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)
③在8個點(diǎn)當(dāng)中只有4個點(diǎn)能畫一條直線上(A、D、G、I),有六個點(diǎn)不在該直線上,這條直線肯定不能表示小車運(yùn)動的規(guī)律
④與直線偏差較小的點(diǎn)(C、E、H、J)可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的,而與直線偏離較大
6、的點(diǎn)(B、F)則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯誤造成的
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
答案:B
解析:實(shí)驗(yàn)中不可避免地要有誤差,所以得到的點(diǎn)不會嚴(yán)格在一條直線上,應(yīng)稍有偏差,但偏差過大的點(diǎn)可能是實(shí)驗(yàn)中的失誤造成的,作圖象時,應(yīng)把這樣的點(diǎn)舍棄掉,所以②④正確.
6.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是
( )
A.通過調(diào)節(jié),使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上
B.坐標(biāo)軸單位長度越小越好
C.開始前要先接通電源后松紙帶,打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶
D.鉤碼的質(zhì)量越大越好
答案:AC
解析:
7、實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上,可以減小摩擦,所以A項(xiàng)對;要適當(dāng)?shù)剡x取坐標(biāo)軸的單位長度使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi);開始前要先接通電源后松開紙帶,打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶,這樣可以使實(shí)驗(yàn)效果更好,所以C項(xiàng)對;鉤碼的質(zhì)量要適中,不要太大也不要太?。?
B級 能力提升題
7.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)已經(jīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄做了一部分?jǐn)?shù)據(jù)處理工作,他們根據(jù)紙帶的測量結(jié)果,計算出小車經(jīng)過各計數(shù)點(diǎn)時的瞬時速度并記錄如下:
計數(shù)點(diǎn)序號
1
2
3
4
5
6
計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的
時刻t(s)
0.10
0.20
0.30
8、0.40
0.50
0.60
通過計數(shù)點(diǎn)的
速度v(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
為了計算小車運(yùn)動的加速度.你認(rèn)為下列合理的方法是
( )
A.根據(jù)任意兩個計數(shù)點(diǎn)的速度,選用公式a=Δv/Δt算出加速度
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,量出其傾角α.由公式α=tanα求出加速度
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時間,用公式a=Δv/Δt算出加速度
D.依次算出通過連續(xù)兩個計數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度
答案:C
解析:選項(xiàng)A的方法,從原理上講是成立的,但是由于
9、選用了很少的一部分?jǐn)?shù)據(jù),所以偶然誤差比較大,措施不合理;選項(xiàng)B的方法是一種典型的陷阱答案,由于在不同的物理圖象中,兩坐標(biāo)軸的分度大小往往不相等,所以根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以在不同坐標(biāo)系中畫出傾角不同的許多圖線,即同一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如果坐標(biāo)采用不同的單位標(biāo)度,則圖象的傾斜程度不同,按選項(xiàng)B的方法就會得到多個不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以選項(xiàng)B是錯誤的;選項(xiàng)D實(shí)際上僅由始末兩個速度決定,采用數(shù)據(jù)比較少,偶然誤差也比較大,不合理;只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的v-t圖象,才可充分利用各次測量數(shù)據(jù),減少偶然誤差.故正確、合理的方法是首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,再由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),利用公式a=Δv/Δt算出加速度
10、.
8.在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,下圖所示是一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn),相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.10s.
(1)根據(jù)__________計算各點(diǎn)瞬時速度,則vD=__________m/s,vC=__________m/s,vB=__________m/s.
(2)在下圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖線,并根據(jù)圖線求出a=__________.
(3)將圖線延長與縱軸相交,交點(diǎn)的速度是__________,此速度的物理意義是__________.
答案:(1)平均速度 3.90 2.64 1.38
(2)圖線如圖所示 1
11、2.6m/s2
(3)0.10m/s 零時刻小車經(jīng)過A點(diǎn)時的速度
9.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,將木板傾斜,可使小車牽引紙帶沿斜面下滑.小車拖動紙帶,用打點(diǎn)計時器打出的紙帶如下圖所示.已知打點(diǎn)周期為0.02s.
(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),按要求計算后填寫表格.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
分段
第1段
第2段
第3段
第4段
第5段
第6段
時間t(s)
0~0.1
0.1~0.2
0.2~0.3
0.3~0.4
0.4~0.5
0.5~0.6
各段位移x
(×10-2/m)
1.45
2.45
3.55
4.55
5.60
6.65
12、
平均速度
(m/s)
(2)作出v-t圖象并求出平均加速度.
答案:(1)根據(jù)平均速度的定義=,可計算并填寫表格(從左到右):0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665
(2)以速度v為縱軸,時間t為橫軸,建立平面直角坐標(biāo)系,根據(jù)上述計算的速度,可在坐標(biāo)系中確定6個不同時刻對應(yīng)的速度,即可描出6個點(diǎn),用平滑曲線連接各點(diǎn),得v-t圖象如圖所示,取便于計算、相隔較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),計算圖象的斜率,即為所求加速度a=1.04m/s2.
C級 高考模擬題
10.(2006·江蘇)小球做直線運(yùn)動時頻閃照片如下圖所示,已知頻閃周期T=0.1s,小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6.51cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm.
小球在位置A時的速度vA=__________m/s,小球運(yùn)動的加速度的a=__________m/s2.
答案:0.605 0.9
解析:由平均速度粗略等于瞬時速度的方法得:vA=OB==0.605m/s.vB=vAC==0.5145m/s,所以a==m/s2
≈-0.9m/s2.