課時01 實驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律（重點練）高一物理（新教材人教版必修第一冊）（解析版）

第1課時 實驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律第二章 勻變速直線運動的研究一、單選題1在“研究勻變速直線運動”的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下，為了計算加速度，最合理的方法是計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度(cm/s)44.062.081.0100.0119.0138.0A根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，量出其傾角，由公式求出加速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間用公式算出加速度D依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度【答案】C【解析】A在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果只使用其中兩個數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點都整齊的排成一條直線，連線時，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點，由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度及時間，用公式 算出加速度，所以誤差??；故A錯誤B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，當縱坐標取不同的標度時，圖象的傾角就會不同，所以量出其傾角，用公式a=tan算出的數(shù)值并不是加速度，故B錯誤C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，由圖象上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間用公式算出加速度，故C正確；D方法D也具有方法A相同的缺點，、，然后算出平均值a，求平均值時，只用了v6和v1兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差較大，故D錯誤；2如圖所示是M、N兩個物體運動的位移時間圖象，其中M是過原點的直線，N是拋物線則由圖可知（ ）A物體M做勻加速直線運動B物體N做曲線運動C物體N做勻加速直線運動Dt0秒內(nèi)M、N兩物體的路程不相等【答案】C【解析】A. 位移圖像中一條傾斜直線表示物體做勻速直線運動，所以物體M做勻速直線運動，故A錯誤；BC. 位移圖像中一條拋物線表示物體做勻變速直線運動，所以物體N做勻加速直線運動，故B錯誤，C正確；D. t0秒內(nèi)兩物體做單向直線運動，路程與位移的大小相等，它們的起點和終點坐標相同，M、N兩物體的路程相等，故D錯誤。二、多選題3如下圖所示是做直線運動的甲、乙兩物體的s-t圖象，下列說法中正確的是（ ）A甲啟動的時刻比乙早t1秒B當0<t<t2秒時，甲做勻減速運動C當t =t2秒時，兩物體相距最遠D當t =t3秒 時，兩物體相距s1米【答案】AD【解析】A.由圖象可以看出，乙在t1時刻才開始運動，所以甲啟動的時刻比乙早t1；故A正確.B.甲的位置隨時間均勻減小，表示甲做負向的勻速直線運動；故B錯誤.C.當t=t2時，兩圖象相交即兩物體相遇；故C錯誤.D.當t=t3時，甲的位移為零，乙的位移為s1，所以當t=t3時，兩物體相距s1；故D正確.三、實驗題4某校研究性學習小組的同學用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準）；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端；把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達斜面底端時立即將小車移開。圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是x01=1.40 cm，x12=2.15 cm，x23=2.91 cm，x34=3.65 cm，x45=4.41 cm，x56=5.15 cm。試問：（1）滴水計時器的原理與課本上介紹的_原理類似；（2）由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4=_m/s，小車的加速度a=_m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】打點計時器 0.20 0.19 【解析】（1）1滴水計時器的原理與課本上介紹的打點計時器原理類似；（2）23根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，則計數(shù)點4所代表時間的瞬時速度根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小為代入數(shù)據(jù)可得5小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：（1）下列哪些器材是多余的_；電磁打點計時器天平低壓交流電源細繩紙帶小車鉤碼秒表一端有滑輪的長木板（2）為達到實驗?zāi)康?，還需要的器材是_；（3）在該實驗中，下列說法中正確的是_；A打點計時器應(yīng)固定在長木板上，且靠近滑輪一端B開始實驗時小車遠離打點計時器一端C應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車D牽引小車的鉤碼個數(shù)越多越好（4）實驗得到的一條紙帶如圖所示，打點計時器電源頻率為50Hz，其中相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出，則根據(jù)紙帶，回答下列問題：相鄰兩個點之間的時間間隔為_s;根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，則計數(shù)點1時小車對應(yīng)的速度為：v1=_m/s;據(jù)此可求出小車從1到3計數(shù)點內(nèi)的加速度為a=_m/s2。（本題所有計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）?！敬鸢浮?刻度尺 C 0.1 0.36 0.38 【解析】（1）1下列器材多余的是：天平；秒表。（2）2為達到實驗?zāi)康?，還需要的器材是刻度尺；（3）3A打點計時器應(yīng)固定在長木板上遠離滑輪一端，選項A錯誤；B開始實驗時小車應(yīng)靠近打點計時器一端，選項B錯誤；C應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，選項C正確；D牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當，并非越多越好，選項D錯誤；故選C。（4）4相鄰的兩個計數(shù)點還有4個點未畫出，則相鄰兩個點之間的時間間隔為T=0.1s；5根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，則計數(shù)點1時小車對應(yīng)的速度為 6由紙帶可知從1到3計數(shù)點內(nèi) 由可得6某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動（1）實驗中必要的措施是_A細線必須與長木板平行 B先接通電源再釋放小車C小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量 D平衡小車與長木板間的摩擦力（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50 HZ的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm則小車的加速度a=_m/s2（要求充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打B點時小車的速度vB=_m/s（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）AB （2）0.80 0.40 【解析】為了讓小車做勻加速直線運動，應(yīng)使小車受力恒定，故應(yīng)將細線與木板保持水平；同時為了打點穩(wěn)定，應(yīng)先開電源再放紙帶，故AB正確；本實驗中只是研究勻變速直線運動，故不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量；只要能讓小車做勻加速運動即可，故C錯誤；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D錯誤，故選AB每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出，故兩計數(shù)點間的時間間隔為；根據(jù)逐差法可知，物體的加速度；B點的速度等于AC段的平均速度，則有：【名師點撥】本題考查勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用，要注意明確實驗原理，知道本實驗中只需要研究勻變速直線運動即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量