第二章勻變速直線運動的研究1.實驗:探究小車速度隨時間變化的規律課后訓練鞏固提升基礎鞏固1.(多選)在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中,對于減小實驗誤差來說,下列方法有用的是()A.選取計數點,把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的速度盡量小些C.舍去紙帶上開始時密集的點,只利用點跡清晰、點間隔適當的那一部分進行測量、計算D.適當增加掛在細繩下鉤碼的個數答案:ACD解析:速度太小,則紙帶打點過于密集,測量誤差較大。2.某同學使用電磁打點計時器,接通電源,拉動紙帶,但紙帶上打出的點間距不相等,這可能是因為()A.電源頻率太高B.錯用了直流電源C.電源電壓太低D.拉紙帶時沒有保持勻速答案:D解析:打點計時器能打點說明它能正常工作。間距不相等,說明拉動紙帶時不是勻速的。3.下圖為用打點計時器獲得的一條紙帶,a、b、c、d為計數點,相鄰計數點時間間隔為0.1s,其中b點反映的瞬時速度為()A.0.520m/s B.6.47m/sC.3.92m/s D.5.20m/s答案:A解析:相鄰計數點時間間隔為0.1s。打紙帶上b點時小車的瞬時速度大小vb=xac2T=0.0647+0.0394.小明同學按如圖所示裝置做探究小車速度隨時間變化的規律的實驗。甲乙(1)釋放小車時,實驗裝置如圖甲所示,該裝置或操作中錯誤的是。

A.電磁打點計時器接在直流電源上了B.小車質量沒有遠大于槽碼質量C.安裝時小車離打點計時器過遠(2)圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分,A、B、C、D為其中連續打出的四個點(已知打點計時器打點時間間隔T=0.02s)。由于操作不慎,C點模糊了,小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A點在刻度尺上位置的讀數為cm,在打下C點時小車的速度最接近于m/s(結果保留三位有效數字)。

答案:(1)AC(2)2.951.40解析:(1)電磁打點計時器應接在交變電源上;此實驗不需小車質量遠大于槽碼質量;小車應靠近打點計時器,故選A、C。(2)A點在刻度尺上位置的讀數為2.95cm;打點計時器打點時間間隔T=0.02s,在打下C點時小車的速度vC=xD-xB2T=能力提升1.在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中:(1)(多選)除打點計時器、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外,在下面的器材中,必須使用的有(填選項代號)。

A.交變電源B.電壓可調的直流電源C.刻度尺D.停表E.天平(2)(多選)實驗過程中,下列做法正確的是(填選項代號)。

A.先接通電源,再使小車運動B.先使小車運動,再接通電源C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處(3)在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中,打點計時器使用的交變電源的頻率為50Hz,記錄小車運動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇6個計數點A、B、C、D、E、F,相鄰兩計數點之間還有4個點未畫出,各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。根據學過的知識可以求出小車在B點的速度為vB=m/s,C、E間的平均速度為m/s(計算結果保留2位有效數字)。

答案:(1)AC(2)AD(3)0.250.45解析:(1)實驗使用的電源必須是交變電源,A選項正確,B選項錯誤;刻度尺要用來測量紙帶上點跡之間的距離,所以必須要有刻度尺,C選項正確;打點計時器是計時的儀器,不需要停表,D選項錯誤;在利用紙帶求解速度與加速度的過程中,物體的質量不需要知道,不用天平測物體的質量,E選項錯誤。(2)使用打點計時器時,應先給打點計時器通電打點,然后使小車開始運動,否則會產生較大的誤差,B選項錯誤,A選項正確;在實驗時要將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處,這樣可以在紙帶上打出較多的點,C選項錯誤,D選項正確。(3)交變電源的頻率為50Hz,相鄰兩計數點之間還有4個點未畫出,則2個計數點之間的時間間隔T=0.1s,根據直線運動中一段時間內的平均速度可以近似表示瞬時速度得,vB=xAC2T=0.050.2m/s=0.25m/s;C、E間的平均速度為2.一小球在桌面上從靜止開始做加速運動,現用高速攝影機在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號。如圖甲所示,1位置恰為小球剛開始運動的瞬間,作為0時刻。攝影機連續兩次曝光的時間間隔均為0.5s,小球從1位置到6位置的運動過程中經過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06m/s,v3=m/s,v4=0.18m/s,v5=m/s。在圖乙中作出小球的速度—時間圖像(保留描點痕跡)。

甲乙答案:0.120.24v-t圖像見解析圖解析:由題圖甲可知,x2+x3=0.12m,則v3=x2+x32T又x4+x5=0.24m則v5=x4+x52T=其v-t圖像如圖所示。3.在用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中,得到如圖甲所示的一條記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點,每相鄰的兩個計數點之間還有4個點沒有畫出,計時器打點的時間間隔為0.02s。(計算結果均保留三位有效數字)(1)由圖甲可知,打點計時器打出D點時小車的瞬時速度vD=m/s。

(2)在打點計時器打B、C兩點時,小車的速度分別為vB=1.38m/s、vC=2.64m/s,以打下A點時為計時起點,請在圖乙所示的坐標系中畫出小車的v-t圖像。(3)小車運動的加速度大小為a=m/s2。

答案:(1)3.90(2)如圖所示(3)12.6解析:(1)打點計時器每隔0.02s打一次點,每相鄰的兩個計數點之間還有四個點沒有畫出,故相鄰兩個計數點的時間間隔為0.1s。因為時間間隔0.1s比