高中物理第3节 速度课后练习题

科学测量：做直线运动物体的瞬时速度

类型一　教材原型实验

【典例1】某同学在“用打点计时器测速度”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。相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为

0.10 s,使用的电源频率为50 Hz。(本题计算结果均保留3位有效数字)

(1)在实验中,使用打点计时器时应先__________________再_____________

_____(均选填“释放纸带”或“接通电源”)。 

(2)每两个计数点间还有_______________个点没有标出。 

(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10 s测一次速度,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表格。

(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

【解析】(1)在实验中,使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带。

(2)每两个计数点间还有n=-1=-1=4个点没有标出。

(3)vB= m/s=0.400 m/s;

vC= m/s=0.479 m/s;

vD= m/s≈0.560 m/s。

(4)图线如图所示:

答案:(1)接通电源　释放纸带　(2)4　(3)0.400

0.479　0.560　(4)见解析图

类型二　创新型实验

【典例2】如图甲所示,桌面水平,用手轻推一下小车,使小车做匀减速运动。过程中,图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)设计实验方案,探究小车做什么运动,A点的速度是多大,加速度多大。

1.实验创新思路:

(1)改进了计时仪器。

(2)改进了时间计算方法。

2.实验步骤:

(1)用手轻推一下小车,小车做减速运动。

(2)记录滴水计时器每30 s内共滴N个小水滴。

(3)如图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置,并附有毫米刻度尺。

(4)计算相邻两点时间间隔T= s

(5)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度。

(6)根据匀变速直线运动的推论公式Δs=aT2可以求出加速度的大小。

3.误差分析:

(1)测量时间时,水滴数多数或少数。

(2)测量长度时,操作不规范。

【创新评价】

【创新探究】

(1)使用滴水计时器的优点是什么?

提示:可利用身边的生活物品,随时可以做实验。

(2)本实验产生误差的原因是什么?

提示:①测量时间时,水滴数多数或少数。

②测量长度时,操作不规范。