《实验:探究小车速度随时间变化的规律》习题 单选题(本大题共8小题,共32.0分 1.用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,造成各连续相等的时间间隔内位移之差不 是一个恒量的主要原因是()。 A.长度测量不准确 B.打点时间间隔不均匀 C.运动中受摩擦力作用 D.木板未调成水平 2.本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是()。 A.每隔4个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为010s B.每隔4个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为008s C.每隔5个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为010s D.每隔5个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.08s 3.打点计时器使用的交流电源频率为50Hz,在“探究小车速度随时间变化规律"的实验中, 若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将() A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断 4.一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度一时间图象如图216所示,则火箭上升到最高点 的位置对应图中的() 图2-1-6 A.点OB.点aC.点bD.点c 5.当纸带与运动物体连接时,打点计时器接通频率恒定的电源,在纸带上打出一系列点迹 下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是() A.点迹越密集,说明物体运动越快B.点迹越密集,说明物体运动越慢
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》习题 一、单选题(本大题共 8 小题，共 32.0 分) 1. 用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间隔内位移之差不 是一个恒量的主要原因是（ ）。 A. 长度测量不准确 B. 打点时间间隔不均匀 C. 运动中受摩擦力作用 D. 木板未调成水平 2. 本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是（ ）。 A. 每隔 4 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.10 s B. 每隔 4 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.08 s C. 每隔 5 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.10 s D. 每隔 5 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.08 s 3. 打点计时器使用的交流电源频率为 50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中， 若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（ ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 无影响 D. 无法判断 4. 一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度—时间图象如图 2-1-6 所示，则火箭上升到最高点 的位置对应图中的（ ）。 图 2-1-6 A. 点 O B. 点 a C. 点 b D. 点 c 5. 当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源，在纸带上打出一系列点迹。 下列关于纸带上点迹的说法中，正确的是（ ）。 A. 点迹越密集，说明物体运动越快 B. 点迹越密集，说明物体运动越慢
C.点迹越密集,说明振针打点越快D.点迹越密集,说明振针打点越慢 6.本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是()。 A.每隔4个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为010s B.每隔4个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为008 C.每隔5个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为010s D.每隔5个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为008s 7.下列关于计数点的说法中,不正确的是()。 A.计数点进行测量计算,既方便又可减小误差 B.相邻计数点间的时间间隔是相等的 C.相邻计数点间的距离应当是相等的 D.计数点是从计时器打出的实际点选出来的,相邻计数点间点痕的个数相等 8.一同学从家中出发,沿平直街道以一定的速率走到邮局,发信之后沿原路以相同的速率 返回家中设出发时方向为正,如图2-1-8中能描述他的运动情况的是 图2-1-8 填空题(本大题共6小题,共240分) 9.如图2-1-15所示,纸带上A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4 个点没有画出,由图可知纸带的加速度等于 在打D点时纸带的速度为 (图中表示各计数点与第一个点的距离) 2.003.204.806809.2012.0015.20cm 图2-1-15 10.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器
C. 点迹越密集，说明振针打点越快 D. 点迹越密集，说明振针打点越慢 6. 本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是（ ）。 A. 每隔 4 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.10 s B. 每隔 4 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.08 s C. 每隔 5 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.10 s D. 每隔 5 个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.08 s 7. 下列关于计数点的说法中，不正确的是（ ）。 A. 计数点进行测量计算，既方便又可减小误差 B. 相邻计数点间的时间间隔是相等的 C. 相邻计数点间的距离应当是相等的 D. 计数点是从计时器打出的实际点选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等 8. 一同学从家中出发，沿平直街道以一定的速率走到邮局，发信之后沿原路以相同的速率 返回家中.设出发时方向为正，如图 2－1－8 中能描述他的运动情况的是（ ） A. B. C. D. 图 2－1－8 二、填空题(本大题共 6 小题，共 24.0 分) 9. 如图 2-1-15 所示，纸带上 A、B、C、D、E、F、G 为计数点，每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于__________，在打 D 点时纸带的速度为 _________。（图中表示各计数点与第一个点的距离） 图 2-1-15 10. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器
所用电源的频率为50H,如图2114所示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带的一些点, 在每相邻的两点中间都有四个点未画出。时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点用米尺量出 、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm)8.78、16.08、2187、26.16、28.94.由 此可得出小车的加速度大小为 m/s2,方向 经过2点的速度 图2-1-14 11.在做“探究小车速度随时间变化的规律的实验时,打点计时器应接在低压 直流”或“交流”)电源上,每隔 s打一次点。图2-1-11是某次实验的纸带,舍去前 面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…那么相邻两个计 数点之间的时间为 s,各计数点与0计数点之间的距离依次为s1=3cm、s2=7.5cm s3=135cm,则物体通过1计数点的速度v=m/、通过2计数点的速度v2= 运动的加速度为 m/s 图2-1-11 12.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有 (遗漏步骤可编上序号G、H…) A拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源 B将打点计时器固定在平板上,并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码 D取下纸带 E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动 F将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序 13.小球作直线运动时的频闪照片如图2-1-4所示,已知频闪周期T=01s,小球相邻位置 间距(由照片中的刻度尺量得)分别是OA=651cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=380
所用电源的频率为 50 Hz，如图 2-1-14 所示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带的一些点， 在每相邻的两点中间都有四个点未画出。时间顺序取 0、1、2、3、4、5 六个点用米尺量出 1、2、3、4、5 点到 0 点的距离分别是（单位：cm）8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由 此可得出小车的加速度大小为_________ m/s2，方向_________，经过 2 点的速度_________。 图 2-1-14 11. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压_______（填 “直流”或“交流”）电源上，每隔________s 打一次点。图 2-1-11 是某次实验的纸带，舍去前 面比较密的点，从 0 点开始，每 5 个连续点取 1 个计数点，标以 1、2、3…那么相邻两个计 数点之间的时间为________s，各计数点与 0 计数点之间的距离依次为 s1=3 cm、s2=7.5 cm、 s3=13.5 cm，则物体通过 1 计数点的速度 v1=________m/s、通过 2 计数点的速度 v2=________， 运动的加速度为_________m/s2。 图 2-1-11 12. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有 （遗漏步骤可编上序号 G、H …）___________________________________________________ A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D.取下纸带 E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序__________________________________________。 13. 小球作直线运动时的频闪照片如图 2-1-4 所示，已知频闪周期 T＝0.1 s，小球相邻位置 间距（由照片中的刻度尺量得）分别是 OA＝6.51 cm，AB＝5.59 cm，BC＝4.70 cm，CD＝3.80
cm,DE=289cm,EF=2.00cm。小球在位置A时速度的大小vA= m/s,小球运动 的加速度a 2。 OA B CDEF 图214 14.某同学用图2-1-10所示装置测量重力加速度g所用交流电频率为50Hz在所选纸带上取 某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图2-1-11 所示 电磁式打 点计时器纸带 限位孔 振针 复写纸 图2-1-10 Ss S6单位: 37.569.0 100.5+131.5-163.0 193 图2-1-11 该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔): S。-S S S-s =T取平均值8=8667m/s2; 方法B由g:=37g2= ,取平均值8=8673m/s2 从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4S5、S6中,对实验结果起作用的,方法A中有 方法B中有 因此,选择方法 (A或B)更合理,这样可以减少实验的 (“系统”或“偶然”)误差本实验误差的主要来源有 (试举出两条)
cm，DE＝2.89 cm，EF＝2.00 cm。小球在位置 A 时速度的大小 v A＝________m/s，小球运动 的加速度 a＝________m/s 2。 图 2-1-4 14. 某同学用图 2-1-10 所示装置测量重力加速度 g,所用交流电频率为 50 Hz.在所选纸带上取 某点为 0 号计数点，然后每 3 个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图 2-1-11 所示. 图 2-1-10 图 2-1-11 该同学用两种方法处理数据（T 为相邻两计数点的时间间隔）： 方法 A：由 g1= ,g2= ,……,g5= ,取平均值 =8.667 m/s2 ; 方法 B：由 g1= ,g2= ,g3= ,取平均值 =8.673 m/s2 . 从数据处理方法看，在 S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、S 6 中，对实验结果起作用的，方法 A 中有________； 方法B 中有________.因此，选择方法________（A或B）更合理，这样可以减少实验的________ （“系统”或“偶然”）误差.本实验误差的主要来源有______________________（试举出两条）
三、计算题(本大题共1小题,共10.0分) 15.如图2-1-3所示为一辆汽车在平直的公路上运动的v一t图象,则汽车在AB、BC、CD 段的运动有什么特点?汽车在上述三段的位移分别是多少? 图2-1-3
三、计算题(本大题共 1 小题，共 10.0 分) 15. 如图 2－1－3 所示,为一辆汽车在平直的公路上运动的 v－t 图象，则汽车在 AB、BC、CD 段的运动有什么特点？汽车在上述三段的位移分别是多少？ 图 2－1－3
【答案】 1.A2.A3.A4.D5.B6.A7.C8.B 9.0.40m/s20.22m/s 10.1.505与速度方向相反6.55m/s 11.交流0020.10.3750.5251.5 12. ADG BFECADG 13.0.6050.901 14.S1,S6或37.5,193.5S1,S2,S3,S4,Ss,S6或 37.5690,100.5,131.5,1630,193.5B偶然阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔 的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等。 15.物体在BC段做匀速直线运动;AB段v随时间t的增大而均匀增大,则在AB段做匀 加速直线运动;CD段ⅴ随时间t的增大而均匀减小,则在CD段做匀减速直线运动。 位移分别为8m,12m,9m。 【解析】 2 略略 3.打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率。当交流 电电源的频率为50Hz时,打点计时器每隔0.02s打一个点;当交流电电源频率低于50Hz 时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02s,计算速度时如果仍按0.02s计时,由v=t 可知,因测量值【小于真实值,故导致测量出的速度大于真实值 4.0-tc阶段总有v>0,一直向上运动,故到tc时火箭v=0,到达最高点 6.略 7.计数点是为了分别测量和减少误差来选的点,是从打出的实际的点选出来的,相邻计数 点间点痕的个数相等,时间间隔也相等,但相邻计数点间的距离不一定相等。 8.此同学发信前后速度的大小相同,但方向不同,其速度随时间的变化规律应为B 9.设A、B与B、C等各相邻计数点间的距离,依次为x1、x2、x3,由图中给出的数 据,则有
【答案】 1. A 2. A 3. A 4. D 5. B 6. A 7. C 8. B 9. 0.40 m/s 2 0.22 m/s 10. 1.505 与速度方向相反 6.55 m/s 11. 交流 0.02 0.1 0.375 0.525 1.5 12. ADG BFECADG 13. 0.605 0.901 14. S 1,S 6 或 37.5,193.5 S 1,S 2,S 3,S 4,S 5,S 6 或 37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5 B 偶然 阻力（空气阻力，振针的阻力，限位孔 的阻力，复写纸的阻力等），交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等。 15. 物体在 BC 段做匀速直线运动；AB 段 v 随时间 t 的增大而均匀增大，则在 AB 段做匀 加速直线运动；CD 段 v 随时间 t 的增大而均匀减小，则在 CD 段做匀减速直线运动。 位移分别为 8m， 12m， 9m。 【解析】 1. 略 2. 略 3. 打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率。当交流 电电源的频率为 50 Hz 时，打点计时器每隔 0.02 s 打一个点；当交流电电源频率低于 50 Hz 时，打点计时器打点的时间间隔将大于 0.02 s，计算速度时如果仍按 0.02 s 计时，由 v＝ 可知，因测量值 t 小于真实值，故导致测量出的速度大于真实值。 4. 0—t c阶段总有 v＞0，一直向上运动，故到 t c时火箭 v＝0，到达最高点. 5. 略 6. 略 7. 计数点是为了分别测量和减少误差来选的点，是从打出的实际的点选出来的，相邻计数 点间点痕的个数相等，时间间隔也相等，但相邻计数点间的距离不一定相等。 8. 此同学发信前后速度的大小相同，但方向不同，其速度随时间的变化规律应为 B。 9. 设 A、B 与 B、C 等各相邻计数点间的距离，依次为 x 1、x 2、x 3……，由图中给出的数 据，则有：
x1=3.20-200cm=1.20cm,x2=4.80-3.20cm=1.60cm X3=680-4.80cm=2.00cm,x4=9.20-680cm=240cm X5=12.00-920cm=2.80cm,x6=15.20-1200cm=3.20cm 因△x=x2-X1=x3-x2=x4-X3=x5-X4=x6-X5=0.40cm 故纸带做匀加速运动。 T=5×0.02s=0.1s,由a=Ax/T2, 得a=040×102/0.12m/s2=0.40m/s2 vD=xc/2I=(9.20-4.80)×102/0.2m/s=0.22m/s。 10.先计算出相邻两点的距离: x1=8.78cmx2=(1608-8.78)cm=7.30cm x3=(21.87-16.08)cm=5.79cm x4=(26.16-21.87)cm=4.29cm xs=(2894-26.16)cm=2.78cm 根据公式a=(n-n)计算加速度的大小,其中T=015 x4-x1 4.29-878)×10 a1= m/s - 3×0.1 m/s2=1.50m/s2 同理得:a2=-151m/s2 加速度的平均值为:a= =1505m/s 2点的速率为:v2=27=655m 负号表明小车做匀减速直线运动,加速度方向与速度方向相反 11.本题考查的知识点比较多,打点计时器的原理及速度和加速度的计算,打点计时器应接 在交流电源上,每隔0.02s打一次点,若每5个点取一个计数点,则打点的时间间隔T=5×0.02 _7.5×102 s=0.Is。至于速度的计算,根据v1= 2×0.1 s=0.375ms,同理可得v2=0.525 m/s;a=1.5m/s2 12.A中应先通电,再放纸带:D中取下纸带前应先断开电源。(3)补充步骤G:换上新 纸带,重复三次
x 1＝3.20-2.00 cm＝1.20 cm ，x 2＝4.80-3.20 cm＝1.60 cm x 3＝6.80-4.80 cm＝2.00 cm ，x 4＝9.20-6.80 cm＝2.40 cm x 5＝12.00-9.20 cm＝2.80 cm，x 6＝15.20-12.00 cm＝3.20 cm 因 Δx＝x 2-x 1＝x 3-x 2＝x 4-x 3＝x 5-x 4＝x 6-x 5＝0.40 cm 故纸带做匀加速运动。 T＝5×0.02 s＝0.1 s，由 a＝Δx/T 2， 得 a＝0.40×10 -2 /0.1 2m/s 2＝0.40 m/s 2 v D＝x CE/2T＝(9.20-4.80)×10 -2 /0.2 m/s＝0.22 m/s。 10. 先计算出相邻两点的距离： x 1=8.78 cm x 2=（16.08－8.78） cm=7.30 cm x 3=（21.87－16.08）cm=5.79 cm x 4=（26.16－21.87） cm=4.29 cm x 5=（28.94－26.16） cm=2.78 cm 根据公式 a= 计算加速度的大小，其中 T=0.1 s a 1= m/s 2= m/s 2=-1.50 m/s 2 同理得：a 2=－1.51 m/s 2 加速度的平均值为： = =-1.505 m/s 2 2 点的速率为：v 2= =6.55 m/s 负号表明小车做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反。 11. 本题考查的知识点比较多，打点计时器的原理及速度和加速度的计算，打点计时器应接 在交流电源上，每隔 0.02 s 打一次点，若每 5 个点取一个计数点，则打点的时间间隔 T=5×0.02 s=0.1 s。至于速度的计算，根据 v 1= m/s=0.375 m/s，同理可得 v 2=0.525 m/s；a=1.5 m/s 2。 12. A 中应先通电，再放纸带；D 中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤 G：换上新 纸带，重复三次
13.A位置处于O、B的中间时刻,所以小球在A位置的瞬时速度近似等于OB段的平均速 OA+AB6.51+559 2T 2×0.1m/s=0605m/s。小球运动的加速度为a (EF+ DE+CD)-(OA+ AB+BC) =0.901m/s2 14.略 15.根据三段ⅴ-t图象的特点,确定其运动特点;根据三段图象与时间t轴所夹的面积求出 三段位移 由图可知,BC是平行于t轴的直线,v不随时间的变化而变化,故物体在BC段做匀速直线 运动;AB段ⅴ随时间t的增大而均匀增大,则在AB段做匀加速直线运动;CD段ⅴ随时间 t的增大而均匀减小,则在CD段做匀减速直线运动 由s=vt可知汽车在AB段、BC和CD段的位移分别等于它与时间t轴间的梯形面积,则分 别求得: BC12m, S cD=S CD=9m
13. A 位置处于 O、B 的中间时刻，所以小球在 A 位置的瞬时速度近似等于 OB 段的平均速 度，v a= m/s=0.605 m/s。小球运动的加速度为 a= =0.901 m/s 2。 14. 略 15. 根据三段 v－t 图象的特点，确定其运动特点；根据三段图象与时间 t 轴所夹的面积求出 三段位移. 由图可知，BC 是平行于 t 轴的直线，v 不随时间的变化而变化，故物体在 BC 段做匀速直线 运动；AB 段 v 随时间 t 的增大而均匀增大，则在 AB 段做匀加速直线运动；CD 段 v 随时间 t 的增大而均匀减小，则在 CD 段做匀减速直线运动. 由 s=vt 可知汽车在 AB 段、BC 和 CD 段的位移分别等于它与时间 t 轴间的梯形面积，则分 别求得： s AB=S AB=8m，s BC=S BC=12m，s CD=S CD=9m