高中人教版 (2019)实验：探究小车速度随时间变化的规律当堂达标检测题

这是一份高中人教版 (2019)实验：探究小车速度随时间变化的规律当堂达标检测题，共5页。试卷主要包含了实验，1 s，由此计算各点的瞬时速度等内容，欢迎下载使用。
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，从下列所给器材中选出本实验所必需的器材有 ；为能按实验要求达到实验目的，还缺少的器材有 （写出一种即可）。
①电磁打点计时器 ②天平 ③低压直流电源
④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧停表
⑨一端带有滑轮的长木板
2.一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速相机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图甲所示，位置1恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。相机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从位置1到位置6的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3最接近 m/s，v4＝0.18 m/s，v5最接近 m/s。在图乙中作出小球的速度—时间图线。（保留描点痕迹）
3.用电磁打点计时器、平板（光滑）、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车之前的实验装置图。该装置图中有3处明显错误，它们分别是：
（1） ；
（2） ；
（3） 。
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02 s的打点计时器打出的记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。由图可以读出三个计数点1、3、5到0点的距离d1、d3、d5。
（1）d1＝1.20 cm，d3＝ cm，d5＝ cm；
（2）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度大小v2＝ m/s；（结果保留两位有效数字）
（3）小车的加速度大小a＝ m/s2。（结果保留两位有效数字）
5.同学们利用如图1所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。请你完成下列有关问题：
（1）实验室提供如图2甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的 （选填“甲”或“乙”）计时器。
（2）另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图3中，接线正确的是 （选填“甲”或“乙”）。

（3）如图4甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s，由此计算各点的瞬时速度。
则vD＝3.90 m/s，vC＝ m/s，vB＝1.38 m/s，在如图4乙所示坐标系中画出小车的v-t图线，并根据图线求出加速度a＝ 。又将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义： 。

6.某同学在做测量直线运动物体的瞬时速度的实验中，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知电火花计时器使用的电源频率为50 Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离如纸带上所示。
（1）为了达到实验目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、220 V交变电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有 。
A.刻度尺 B.铁架台 C.秒表 D.天平
（2）可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是 （选填正确的答案标号）。
A.位移 B.速度 C.加速度 D.平均速度
E.时间
（3）根据纸带提供的信息，该同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度，请帮他计算出打下计数点5时小车的速度v5＝ m/s（结果保留两位有效数字）。
（4）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图像。
（5）根据v-t图像可知，小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）。
7.如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：cm）如图乙所示，纸带上相邻两点间时间间隔为0.02 s。
（1）计算打点计时器打出点2、3时小车的速度大小并填入表中。
（2）在平面直角坐标系中作出小车在薄布面上运动的v-t图像，并计算小车做减速运动的加速度大小。
（3）求出小车在玻璃板上运动的速度大小。
1.实验：探究小车速度随时间变化的规律
1.①④⑤⑥⑦⑨ 低压交流电源（或刻度尺）
解析：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，必需的器材有①④⑤⑥⑦⑨。为了得到小车的运动规律，还需要用刻度尺来测量计数点之间的距离，用来计算速度和加速度；电磁打点计时器工作时需要低压交流电源。
0.24 见解析图
解析：由题图甲可知x23＋x34＝0.12 m，则v3＝ x23＋x342T＝ 0.122×0.5 m/s＝0.12 m/s，
又x45＋x56＝0.24 m，则v5＝x45＋x562T＝0.242×0.5 m/s＝0.24 m/s。描点作图，用平滑曲线连接，如图所示。
3.（1）细线与平板不平行 （2）打点计时器接的是直流电源 （3）释放小车前，小车离打点计时器的距离太远
解析：打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电源，因此题图中接直流电源是错误的；细线和平板应平行，而题图中细线和平板不平行；实验开始时，小车应靠近打点计时器，以保证在纸带上能够打出足够多的点，有利于数据的处理与分析，而题图中小车离打点计时器的距离太远，所以此处是错误的。
4.（1）5.40 12.00 （2）0.21 （3）0.60
解析：（1）由毫米刻度尺的刻度可知d3＝5.40 cm，d5＝12.00 cm。
（2）小车通过计数点“2”的瞬时速度可用计数点“1”“3”间的平均速度表示，则v2＝d3－d110×0.02s＝0.21 m/s。
（3）小车通过计数点“4”的瞬时速度v4＝d5－d310×0.02s＝0.33 m/s，则小车加速度大小a＝ΔvΔt＝v4－v210×0.02s＝0.60 m/s2。
5.（1）乙 （2）乙 （3）2.64 见解析图 12.6 m/s2 零时刻小车经过A点的速度
解析：（1）电火花计时器不用复写纸，题图2乙中的打点计时器是电火花计时器，题图2甲中的打点计时器是电磁打点计时器。
（2）电磁打点计时器是使用交变电源的计时仪器，工作电压为8 V，所以接线正确的是题图3乙。
（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，打C点时小车的瞬时速度
vC＝（60.30－7.50）×10－20.2 m/s＝2.64 m/s
作出小车的v-t图像如图所示，
由图线斜率可求得小车的加速度为a＝ΔvΔt＝3.90－1.380.2 m/s2＝12.6 m/s2
将图线延长与纵轴相交，交点意义是零时刻小车经过A点的速度。
6.（1）A （2）AE （3）0.53 （4）见解析图 （5）0.42（0.40～0.44均可）
解析：（1）实验中需要用刻度尺测量纸带上的点间距，故A符合题意；本实验不需要铁架台，故B不符合题意；打点计时器本身具有计时功能，不需要秒表，故C不符合题意；本实验探究运动规律，不需要测量质量，故D不符合题意。
（2）可以从打点计时器打出的纸带上直接测量得到的物理量是位移和时间，速度、加速度和平均速度要进一步计算才能获取。故选A、E。
（3）由题意可知，相邻两计数点间的时间间隔为T＝5f＝0.1 s，打下计数点5时小车的速度为v5＝x6－x42T＝（26.55－15.95）×10－2 m2×0.1s＝0.53 m/s。
（4）如图所示。
（5）v-t图像的斜率表示加速度，所以小车运动的加速度大小为a＝ΔvΔt＝0.57m/s－0.32m/s0.6s＝0.42 m/s2。
7.（1）0.65 0.55 （2）图见解析 5.0 m/s2 （3）0.85 m/s
解析：（1）根据题图乙可得v2＝1.40+1.202×0.02 cm/s＝0.65 m/s，v3＝1.20+1.002×0.02 cm/s＝0.55 m/s。
（2）以速度为纵轴，以时间为横轴建立直角坐标系。用描点法作出小车在薄布上面做减速运动的v-t图像。将图线延长，使其与两坐标轴相交，如图所示。
加速度大小为a＝ΔvΔt＝0.85－00.17 m/s2＝5.0 m/s2。
（3）由图像可知，小车做减速运动的初速度大小为0.85 m/s，即小车在玻璃板上运动的速度大小为0.85 m/s。
计数点
1
2
3
4
5
6
t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v/（m·s－1）
0.36
0.40
0.44
0.49
0.57
序号
1
2
3
4
5
速度vn/（m·s－1）
0.75


0.45
0.35