物理必修 第一册第一章 运动的描述3 位置变化快慢的描述——速度达标测试
展开一、实验题
1.下图所示是 计时器(填“电磁”或“电火花”),其工作时使用 (选填“交变”或“直流”)电源,工作电压为 V,当电源的频率是50Hz时,每隔 s打一次点。下列用一条纸带穿法正确的是 (填A或者B)
2.实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速运动的规律,其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了—条点迹清晰的纸带,如图所示,图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点之间还有四个打出点没有画出.由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是 m/s,小车运动的加速度是 m/s2.(计算结果均保留两位有效数字).
3.利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)若使用的交流电频率为50Hz,打点计时器每隔 s打一次点;
(2)甲图中打点计时器的工作电源是 。
A.220V直流电源 B.220V交流电源
C.8V直流电源 D.8V交流电源
(3)在做该实验时,下列说法正确的是 ;
A.先接通电源,后释放纸带
B.停电后也可换用干电池来做
C.释放小车时小车应在靠近打点计时器的一端
D.计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(4)如图乙所示为小车做匀加速直线运动打出的一条纸带,A、B、C、D、E是五个相邻的计数点,两相邻计数点间还有四个点未画出,电源频率为50Hz。打点计时器打下点C时小车的速度vC= m/s。通过对纸带数据分析,得到小车的加速度为a= m/s2.(结果保留两位有效数字)。
4.某学习小组利用打点计时器研究小车的运动.如图为实验中获得的部分纸带,图中A、B、C、D、E、F、G皆为计数点,相邻两计数点间还有四个点没有画出.相邻计数点间距离分别为:x1=1.30 cm,x2=1.90 cm,x3=2.50 cm,x4=3.10 cm,x5=3.70 cm,x6=4.30 cm.已知打点计时器使用的是50Hz的交流电.以下各空计算结果均保留2位有效数字.
(1)计算打B、C、D、E、F点时小车的速度,并得到如下表格,其中vE= m/s,
(2)以打点A时为=0时刻,在图示的坐标纸中作出小车的v-t图线.( )
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是 m/s.
(4)由v-t图线可求得小车运动的加速度为a= m/s2.打点G时小车的速度vG= m/s,
速度
vB
vC
vD
vE
vF
数值(m/s)
0.16
0.22
0.28
0.40
参考答案:
1. 电火花 交流 220 0.02 B
【详解】[1][2][3]图中所示是电火花计时器,其工作时使用交变220V电源。
[4]当电源的频率是50Hz时,由
可知,每隔0.02s打一次点。
[5]纸袋应置于墨粉纸盘下面,故纸带穿法正确的是B。
2. 0.96 2.4
【详解】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,有:
由题意可知:x1=3.60cm,x2=(9.61-3.60)cm=6.01cm,x3=(18.01-9.61)cm=8.4cm,x4=(28.81-18.01)cm=10.80cm
由此△x=2.4cm,T=0.1s,根据匀变速直线运动推论△x=aT2,可得:
故带入数据解得:;
3. 0.02 B AC
【详解】(1)[1]交流电频率为50Hz,则可知打点时间间隔为0.02s;
(2)[2]电火花式打点计时器使用的是直插式220V交流电源,故选B;
(3)[3] A.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故A正确;
B.打点计时器使用的是交流电源,故B错误;
C.释放小车时小车应靠近打点计时器,故C正确;
D.选择纸带时要选点迹清晰的点,不一定必须从纸带上第一个点选取,故D错误。
故选 AC。
(4)[4]由于两相邻计数点间有四个点未画出,所以两相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中,在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度得
[5]根据匀变速直线运动的推论
解得
4. 0.34 0.04 0.60 0.46
【详解】(1)[1]因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,所以E点的速度为:
(2)[2]将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线
(3)[3]根据图线与v轴的交点,读出其数值,即为计数点A时的速度,也就是小车的初速度,大小为0.04m/s;
(4)[4]根据v-t图象求出图形的斜率k,v-t图象斜率代表物体的加速度,所以小车加速度a=k=0.60m/s2;
[5]由速公式可得,打点G时小车的速度
m/s2
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