2021年新课标版物理必修一-双基限时练6-匀变速直线运动的研究.docx

双基限时练(六)　试验：探究小车速度随时间变化的规律
1．(多选题)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的试验，下列说法中正确的是(　　)
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开头试验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
解析　打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密，钩码个数多，打的点少，都会带来试验误差，所以应选B、C.
答案　BC
2．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的试验中，得到的纸带打的点很稀，这是由于(　　)
A．接的电压太高　　　　 B．接的电源频率偏高
C．所挂钩码太少 D．所挂钩码太多
解析　电压的凹凸不影响点的疏密，故A错，电源频率偏高、钩码太少都会使打的点较密集，故B、C错，只有D对．
答案　D
3．(多选题)在试验过程中，对于减小试验误差来说，下列说法中有益的是(　　)
A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量地小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清楚、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做试验
解析　要减小试验误差，应从误差产生的来源进行分析，从而实行措施，本试验主要从如何打好纸带和如何较精确     地测量距离、试验器材的选取等几个方面来考虑．
答案　ACD
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”试验中，下列说法不正确的是(　　)
A．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点
B．使用刻度尺测量长度时，要进行估读
C．作v－t图象时，所描曲线必需经过每一个点
D．在数据处理时，常用公式法和图象法
解析　可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点，但相隔四个点时计数点间的时间间隔为0.1 s，计算时更便利，A对；使用刻度尺测长度时，要进行估读，B对；作v－t图象时，应使尽量多的点在同一条直线上，离线较远的点大胆舍弃，C错；数据处理可选择公式法和图象法中的某一方法，D对．
答案　C
5．(多选题)如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(　　)

A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
解析　在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故甲<乙，选项A错，B对；相邻计数点间所用时间相等，可知甲的速度不变、乙的速度变大，故a甲<a乙，选项C错，D对．
答案　BD
6．(多选题)在此试验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．某次试验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是(　　)

A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不行能为一条直线，而应为一条光滑的曲线
B．这10个点中有8个点均紧挨在直线上，只有F和B两点离这条直线较远，应舍去这两点
C．在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、F、I)，有六个点不在该直线上，这条直线确定不能表示小车运动的规律
D．与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是试验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、G)则可能是试验中长度测量错误造成的
答案　BD
7．在争辩匀变速直线运动的试验中，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)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点
的速度(cm/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．依据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度
B．依据试验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
C．依据试验数据画出v－t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt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
解析　方法A偶然误差较大．方法D实际上也仅由始末两个速度打算，偶然误差也比较大．只有利用试验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，削减偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，依据同一组数据，可以画出倾角不同的很多图象，方法B是错误的．
答案　C
8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的试验中，打点计时器使用的沟通电的频率为50 Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选取0、1、2、3、4、5六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟计数点“0”对齐．由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离x1、x3、x5，请将测量值填入下表中．
距离
x1
x3
x5
测量值/cm

则小车通过计数点2的瞬时速度为________ m/s；通过计数点4的瞬时速度为________ m/s；小车的加速度是________ m/s2.
解析　测距离时用的是毫米刻度尺，故读数时应估读到0.1毫米，计数点1、3、5到“0”点的距离分别为
x1＝1.20 cm，x3＝5.40 cm，x5＝12.00 cm.
计数点2、4的瞬时速度分别为
v2＝＝ m/s＝0.21 m/s
v4＝＝ m/s＝0.33 m/s
加速度a＝＝ m/s2＝0.60 m/s2.
答案　1.20　5.40　12.00　0.21　0.33　0.60
9．光电计时器是一种争辩物体运动状况的常用计时仪器，其结构如图①所示，a、b分别是光电门的激光放射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开头挡光到挡光结束的时间记录下来．图②中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，试验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图③所示．

(1)滑块的宽度d＝________ cm.
(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．
解析　(1)d＝10 mm＋0.05 mm×2＝10.10 mm＝1.010 cm.
(2)v1＝＝ m/s＝1.0 m/s
v2＝＝ m/s＝2.5 m/s.
(3)v1、v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些．
答案　(1)1.010　(2)1.0　2.5
(3)平均速度　滑块
10．在探究匀变速直线运动的规律的试验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花计时器接220 V、50 Hz沟通电源．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下表：

对应点
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
(1)设电火花计时器的打点周期为T，则计算F点瞬时速度的公式为vF＝______________.
(2)依据试验得到的数据，以A点对应的时刻为t＝0，试建立合理的坐标系作出v－t图象，由图象可得物体的加速度a＝________m/s2.
解析　(1)F点对应的速度vF＝.
(2)作出的v－t图象如图所示，由图线的斜率可求得加速度a＝＝ m/s2＝0.40 m/s2.

答案　(1)　(2)v－t图象见解析图　0.40