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1、第2章第一節(jié)《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》同步訓練
1.關(guān)于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗操作,下列說法錯誤的是( )
A.長木板不能側(cè)向傾斜,但可以一端高一端低.
B.在釋放小車前,小車應緊靠在打點計時器上
C.應先接通電源,待打點計時器開始打點后再釋放小車
D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動
答案:B
解析:實驗過程中,長木板不能側(cè)向傾斜,防止側(cè)滑,一端高一端低沒影響,只是測出的加速度不同,故A項正確,在釋放小車前,小車應在靠近打點計時器處,不能緊靠在計時器上,故B項不正確;應先通電、后放小車,故C項正確;不要讓小車碰在滑輪上,故D正確,本題選錯誤的.
2、
2.在實驗過程中,對于減小實驗誤差來說,下列方法中有益的是( )
A.選取記數(shù)點,把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位
B.使小車運動的加速度盡量小些
C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算
D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗
答案:ACD
解析:用計數(shù)點的方法,利用點跡清晰、點間間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算可減小測量誤差;選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗可以減小因速度變化不均勻帶來的誤差.
3.一輛農(nóng)用“小四輪”漏油,假如每隔1s漏下一滴,車在平直公路上行駛,一位同學根據(jù)漏在路面上的油滴分布,分析“小四輪
3、”的運動情況(已知車的運動方向).下列說法中正確的是
A.當沿運動方向油滴始終均勻分布時,車的速度可能不變
B.當沿運動方向油滴間距逐漸增大時,車的加速度一定在增大
C.當沿運動方向油滴間距逐漸增大時,車的加速度可能在減小
D.當沿運動方向油滴間距逐漸增大時,車的加速度可能在增大
答案:ACD
解析:油滴始終均勻分布時,由v=可知車的速度可能不變;當沿運動方向油滴間距逐漸增大時,說明車的速度在增加,但加速度的增減情況不確定.
4.如圖(甲)、(乙)兩個圖象為甲、乙兩位同學從實驗中得到數(shù)據(jù)后畫出的小車運動的v-t圖象.
同學們看了兩人的實驗報告后,有四個看法:
①甲的實驗誤
4、差比乙的實驗誤差小
②甲的實驗誤差比乙的實驗誤差大
③甲在實驗中處理紙帶時沒有舍掉開頭一些密集的點跡
④乙在實驗中處理紙帶時沒有舍掉開頭一些密集的點跡
上述說法中,正確的說法是( )
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
答案:C
5.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車做勻變速運動的紙帶如下圖所示,在紙帶上選擇點跡清晰的點并標注為0~5的六個計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出.紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零點跟“0”計數(shù)點對齊.由圖可以讀出1,3,5三個計數(shù)點跟“0”點的距離
5、d1,d3,d5,請將測量值填入下表中.
距離
d1
d3
d5
測量值/cm
計算:小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為________m/s;通過計數(shù)點“4”的瞬時速度為________m/s;小車的加速度是________m/s2.
答案:0.21;0.33;0.60
解析:根據(jù)刻度尺的讀數(shù)方法知,d1=1.20cm,d3=5.40cm,d5=12.00cm.則:v2=(d3-d1)/(2T)=0.21m/s,v4=(d5-d3)/(2T)=0.33m/s,a=(v4-v2)/(2T)=0.60m/s2.
6.(廣東揭陽一中09-10學年高一上學期期中)一小
6、球在桌面上從靜止開始做勻加速運動,現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號.如圖所示,1位置恰為小球剛開始運動的瞬間,攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s,則小球在4位置時的瞬時速度約為________m/s,小球從1位置到6位置的運動過程中的平均速度為________m/s,在該過程中的加速度大約為________m/s2.
答案:0.09 0.075 0.030
能力提升
1.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下
計數(shù)點序號
1
2
3
4
5
6
計數(shù)點對應的時刻(s)
0.10
7、0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通過計數(shù)點的速度(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
為了計算加速度,合理的方法是( )
A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度
B.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,量出其傾角,由公式a=tanα求出加速度
C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間用公式a=Δv/Δt算出加速度
D.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度,算出平均值作為小車的加速度
答案:C
解析:方法A偶然誤差較大.方法D實際上也僅由始末兩個速度決定,偶然
8、誤差也比較大.只有利用實驗數(shù)據(jù)畫出對應的v-t圖象,才可充分利用各次測量數(shù)據(jù),減少偶然誤差.由于在物理圖象中,兩坐標軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫出傾角不同的許多圖象,方法B是錯誤的.正確的方法是根據(jù)圖象找出不同時刻所對應的速度值,然后利用公式a=Δv/Δt算出加速度,即方法C.
2.在實驗中,利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計數(shù)點的瞬時速度后,以速度v為縱軸,以時間t為橫軸建立直角坐標系.某次實驗中某同學描出的點如圖所示.在直角坐標系上一共描出了10個點.下列思考有道理的是( )
①這10個點無論如何也不在一條直線上,因此小車運動的v-t圖象不可能為一條直線
9、,而應為一條光滑的曲線
②這10個點中有8個點雖然不在一條直線上,但它們緊挨在一條直線附近,只有F和B兩點離這條直線太遠
③在8個點當中只有4個點能畫在一條直線上(A、D、G、I),有六個點不在該直線上,這條直線肯定不能表示小車運動的規(guī)律
④與直線偏差較小的點(C、E、H、J)可能是實驗誤差造成的,而與直線偏離較大的點(B、F)則可能是實驗中出現(xiàn)錯誤造成的
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
答案:B
解析:考慮有誤差,才不可能在一直線上,若理想化,這些點將都在一直線上,①③錯誤,②④正確.
3.(浙江嘉興一中08-09學年高一上學期期中)在《探究小車速度隨時間變
10、化的規(guī)律》實驗中,用打點計時器打出的一條紙帶.A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的記數(shù)點.相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,各點間的距離如下圖所示,則在打D點時,小車的速度為________m/s.并可求得小車的加速度大小為______m/s2.若當交流電的實際頻率小于50Hz時,仍按50Hz計算,則測量的加速度值比真實的加速度值________(填“偏大”“偏小”“不變”).
答案:0.34 0.40 偏大
解析:T=0.1s
vD==m/s=0.34m/s
vB==0.26m/s
a==0.4m/s2
4.除用打點計時器探究物體速度隨時間變化的規(guī)律外,人們還可以用其他方法
11、來進行實驗,記錄物體運動的時間和位移,“頻閃照相法”就是其中最常用的一種.頻閃照相法是一種常用照相技術(shù),每間隔一定時間曝光一次,從而形成間隔相等時間的影像方法.在頻閃照相中會用到頻閃燈,它每隔相等時間閃光一次,例如每隔0.1s閃光一次,即每秒閃光10次.當物體運動時,利用頻閃燈照明,照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間所達的位置.通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片.如圖所示是利用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片.
與打點計時器記錄的信息相比,頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交變電源的頻率,而相同時間間隔出現(xiàn)的影像則相當于打點計時器打出的點子.因此,運動物體的頻閃照片既記錄了物體
12、運動的時間信息,又記錄了物體運動的位移信息.至于根據(jù)時間和位移信息求速度和加速度的方法,兩者都是一樣的.下圖是采用每秒閃光10次拍攝的小球在斜面上運動的頻閃照片示意圖,圖中每兩個相鄰的小球的影像間隔的時間就是0.1s,這樣便記錄了小球運動的時間,而小球運動的位移則可以用刻度尺測出.試根據(jù)圖中信息作出小球的v-t圖象.
解析:用時間間隔為0.1s,測出各計數(shù)點間的距離:
計數(shù)點0,2之間的距離Δx02=16cm=0.16m
計數(shù)點1,3之間的距離Δx13=(30-7)cm=0.23m
計數(shù)點2,4之間的距離Δx24=(48-16)cm=0.32m
計數(shù)點3,5之間的距離Δx35=(73-30)cm=0.43m
根據(jù)v=求出各計數(shù)點的速度.
計數(shù)點1的速度v1==m/s=0.8m/s
計數(shù)點2的速度v2==m/s=1.15m/s
計數(shù)點3的速度
v3==m/s=1.6m/s
計數(shù)點4的速度
v4==m/s=2.15m/s
根據(jù)所求數(shù)據(jù)作出的v-t圖象如圖所示.