人教版物理高一必修1第二章第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律同步练习

年级:高一 学科:物理 类型:同步测试 来源:91题库

一、选择题(共15小题)

1、如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间 ,测得遮光条的宽度为 , 用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使 更接近瞬时速度,正确的措施是(  )

A . 换用宽度更窄的遮光条 B . 提高测量遮光条宽度的精确度 C . 使滑片的释放点更靠近光电门 D . 增大气垫导轨与水平面的夹角
2、“研究匀变速直线运动基本公式应用”实验获得的一条纸带如图所示,已知ab两个相邻计数点时间间隔为0.10s,则从ab这段时间内物体的平均速度约为(  )

A . 0.27m/s B . 0.37m/s C . 1.35m/s D . 1.85m/s
3、如图所示是某次实验中得到的一条纸带ABCDE、分别表示纸带上连续打印的点,打点计时器所用的电源频率为50Hz.根据图示数据可知(  )

A . 纸带做匀速运动 B . 相邻两计数点的时间间隔为0.1s C . AC之间纸带平均速度为0.31m/s D . B点时纸带的瞬时速度为1.56m/s
4、在研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:

计数点序号

1

2

3

4

5

6

计数点对应的时刻(s)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

通过计数点的速度(m/s)

44.0

62.0

81.0

100.0

110.0

168.0

为了计算加速度,最合理的方法是 (  )

A . 根据任意两计数点的速度用公式 算出加速度 B . 根据实验数据画出v﹣t图,量出其倾角,由公式a=tana求出加速度 C . 根据实验数据画出v﹣t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式 算出加速度 D . 依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
5、下面是一些有关高中物理实验的描述,其中正确的是:(  )
A . 在“研究匀变速直线运动基本公式应用”实验中,需要平衡摩擦力 B . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须用天平测物体的质量 C . 在“验证力的平行四边形定则”实验中,只用一根弹簧秤无法完成 D . 在用橡皮筋“探究功与速度变化的关系”的实验中不需要直接求出合外力做的功
6、如图所示为“研究物体做匀变速直线运动基本公式应用”实验中获得的一条纸带,a、b、c、d为计数点,相邻计数点时间间隔为0.1s.其中b点反映的瞬时速度为(  )

A . 0.520m/s B . 6.47m/s C . 3.92m/s D . 5.20m/s
7、以下实验中可以用打点计时器和纸带测速度进行数据处理的有(  )
A . 探究平抛运动的规律 B . 验证力的平行四边形定则 C . 探究匀变速直线运动基本公式应用 D . 验证弹簧弹力与弹簧形变量的关系
8、测匀变速直线运动基本公式应用加速度的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是(  )
A . 先接通电源,后释放纸带 B . 先释放纸带,后接通电源 C . 释放纸带的同时接通电源 D . 先释放纸带或先接通电源都可以
9、在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中,某同学打出了一条纸带,如图所示.他按打点先后顺序选取了OABCD五个计数点,已知相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,用刻度尺量得OA=3.00cm、AB=3.50cm、BC=4.00cm、CD=4.50cm.由以上信息可以求出物体运动的加速度是(  )

A . 5m/s2 B . 50m/s2 C . 0.05m/s2 D . 0.5m/s2
10、用速度传感器研究匀变速直线运动基本公式应用的实验中,测得小车各时刻的瞬时速度如下:

时刻(s)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

瞬时速度(cm/s)

44.0

62.0

81.0

100.0

118.0

138.0

为了求出加速度,最合理的方法是(  )

A . 根据任意两个计数点的速度,用公式 算出加速度 B . 根据实验数据画出v﹣t图象,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式 算出加速度 C . 根据实验数据画出v﹣t图象,量出其倾角θ , 用公式a=tanθ算出加速度 D . 算出连续两个相等时间段内的加速度,再求平均值即对小车的加速度
11、在“测定匀变速直线运动基本公式应用加速度”的实验中,得到的记录纸带如图所示,图中的点为记数点,在每两相邻的记数点间还有4个点没有画出,则小车运动的加速度为(  )

A . 0.2m/s2 B . 2.0m/s2 C . 20.0m/s2 D . 200.0m/s2
12、有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1S2S3 . 请你根据下列S1S2S3的测量结果确定该纸带为(  )(已知当地的重力加速度为9.791m/s2
A . 61.0mm 65.8mm 70.7mm B . 41.2mm 45.1mm 53.0mm C . 49.6mm 53.5mm 57.3mm D . 60.5mm 61.0mm 60.6mm
13、一质点自O点(图中未画出)由静止开始做匀加速直线运动,依次通过A、B、C、D四点,质点在相邻两点间运动的时间均相等,已知A、B两点之间的距离为x1 , B、C两点之间的距离为x2 , 利用上述条件可以求出的物理量是(  )

A . 质点运动的加速度a B . 质点经过B点时的速度vB C . 质点从O点到A点的运动时间t D . C点与D点间的距离x3
14、如图所示纸带上ABCD是打点计时器打出一的系列连续的点,点BCD到A点的距离分别为4cm,10cm,18cm,则(  )

A . 纸带可能做匀速直线运动 B . 纸带可能运动的越来越快 C . 纸带可能运动的越来越慢 D . 以上说法都不对
15、研究自由落体运动时,起始点OD的时间为t , 计数点ABCD各点相邻时间间隔为T , 为了计算纸带上C点时的重物的速度大小,其中正确的是(  )

A . υC= B . υC=gt C . υC= D . υC=

二、填空题(共6小题)(共6小题)

1、

在做《研究匀变速直线运动基本公式应用》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为s , 且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz.计算此纸带的加速度大小a=      m/s2 , 打第四个计数点时纸带的速度大小v=      m/s.

2、

某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到了如图一条较为理想的纸带,从某点开始,已在纸带上每隔0.1s取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为A、B、C、D如图所示,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,则打B点时小车的瞬时速度vB=      m/s.小车运动的加速度a=      m/s2

3、

一位同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到点迹清晰的一条纸带,他把某一个点记作O , 再选依次相邻的5个点作测量点,分别标以A B C D E , 如图甲所示:

①     打点计时器每隔      秒打一次点;

②如果测得C D两点相距2.70cm,D E两点相距2.90cm,则小车在打D点时的速度是      m/s;

③如果某同学分别算出小车各个点的速度,然后把数据标示在v﹣t图上,如乙图所示,则由此图可求得小车的加速度a=      m/s2

4、

下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器:

①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验

②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验

③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验

④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验

①运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力?      (填“是”或“否”)

②如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分,若所用电源的频率为50Hz,图中刻度尺的最小分度为1mm,请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的?      (填实验的名称)

②     由如图丁的测量,打C点时纸带对应的速度为      m/s(保留三位有效数字).

5、

某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为50Hz.

①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点            之间某时刻开始减速.

③     计数点5对应的速度大小为      m/s.(保留三位有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为a=      m/s2 , 若用 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值      (填“偏大”或“偏小”).

6、

在做“研究匀变速直线运动基本公式应用”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.

①     设电火花计时器的周期为T , 计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=      

②     他经过测量并计算得到电火花计时器在打B C D E F各点时物体的瞬时速度如表.以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示坐标系中合理地选择标度,作出v﹣t图象,并利用该图象求出物体的加速度a=       m/s2

对应点

B

C

D

E

F

速度(m/s)

0.141

0.180

0.218

0.262

0.301

③如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比      .(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

三、综合题(共4小题)(共4小题)

1、某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电.

(1)下列实验操作中,不正确的是       . (1)
A . 将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B . 纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 C . 用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 D . 在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8,用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示.

计算相邻计时点间的平均速度 ,粗略地表示各计数点的速度,抄入表,请将表中的数据补充完整.

位置

1

2

3

4

5

6

7

8

(cm/s)

24.5

33.8

37.8

39.5

39.8

39.8

39.8

(3)分析如表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是      ;磁铁受到阻尼作用的变化情况是      
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?
2、

某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.

实验的部分步骤如下:

a . 将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;

b . 在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

c . 将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;

d . 改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.

(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2 , 重力加速度为g , 则小车的加速度为:a=      。(用题中所给字母表示);

(2)如图2是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、DE , 用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x , 通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v . 请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置.

计数点

x/cm

s/cm

v/(m•s1

O

1.00


0.30

A

2.34

1.34

0.38

B

4.04

3.04

0.46

C


5.00


D

8.33

7.33

0.61

E

10.90

9.90

0.70

(3)实验小组通过绘制△v2﹣s图线来分析运动规律(其中△v2=v2﹣v02v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2﹣s图线.

(4)实验小组绘制的△v2﹣s图线的斜率k=      (用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是      

3、某同学用如图1所示的装置研究小车在某种布料上的运动情况.他将长木板置于水平桌面上,将其左端适当垫高,并在长木板的右半部分平整地铺上一块布料,该同学将小车以适当的初速度释放后,用打点计时器记录小车的运动情况.通过反复调整木板左端的高度,他得到一系列打上点的纸带,并最终选择了如图2所示的一条纸带(附有刻度尺)进行测量.取打点计时器的电源频率为50Hz,重力加速度g=10m/s2

(1)请将A、B、C…J各点对应的刻度值,按照正确的读数方法填写在下表内(单位cm).

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

(2)根据以上数据可以判断,小车在A、E两点间做      运动,在E、J两点间做      运动.J点对应的小车速度为      m/s.
(3)该同学测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm,木板长度为80cm,则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为      
4、

如图甲所示,是研究小车做匀变速直线运动基本公式应用的实验装置,打点计时器的工作周期为T

(1)实验中,必要的措施是(  ).

(1)
A . 细线必须与长木板平行 B . 小车必须具有一定的初速度 C . 小车质量远大于钩码质量 D . 平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G是打好的纸带上7个连续的点.从图乙中可读得s6=       cm,计算F点对应的瞬时速度大小的计算式为vF=       (用题目中所给量的字母表示)

(3)如图丙所示,是根据实验数据画出的v2﹣2s图线(s为各打点至同一起点的距离),由图线可知:该图线的斜率表示       ,其大小为       (保留2位有效数字),单位是       .

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