高中物理专题2_1实验探究小车速度随时间变化的关系测基础版,含解析新人教版必修1

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高中物理专题2_1实验探究小车速度随时间变化的关系测基础版,含解析新人教版必修1

第二章匀变速直线运动的研究2.1实验探究小车速度随时间变化的关系一、实验题(60分,每题10分)1.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=________________m/s。CE间的平均速度为________________m/s;(2)以打A点时为计时起点,建立v-t坐标系如下图所示。请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;(3)根据图线可得小车运动的加速度为________________m/s2。【答案】(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)1(2)v-t图象如图所示 (3)在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,即a=m/s2=1m/s22.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,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。试用作图法(v-t图象)求出小车在玻璃板上的运动速度。【答案】0.85m/s 3.做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50Hz,每5个点作为一个计数点,将纸带沿计数点所在位置剪开,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,求:(1)在第一个0.1s内中间时刻的速度是________m/s.(结果保留3位有效数字)(2)运动物体的加速度是________m/s2.(结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.228 (2)0.65(2)如图所示即相当于物体的速度—时间图象,则斜率即为加速度,横坐标每一纸带的宽度代表0.1s,故:a==0.65m/s2. 4.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,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s.试用作图法(v-t图象)求出小车在玻璃板上的运动速度.【答案】 0.85m/s5.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每打5次点记为一个计数点,电火花计时器接220V、50Hz电源. (1)设电火花计时器打计时点的周期为T,则计算计数点F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下表.以A点对应的时刻为t=0,试在右图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(结果保留两位有效数字);对应点BCDEF速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301百度文库-让每个人平等地提升自我(3)如果当时电网中交变电源的电压变成240V,打计时点的周期不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值将________.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)【解析】 (1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T,根据匀变速直线运动中,相等的时间,速度的变化量相等,则由vG﹣vF=aT′,解得:vG=vF+aT′=vF+△v=0.301+(0.301﹣0.262)=0.301+0.039=0.34m/s;(2)作出v﹣t图象如图所示,注意尽量使描出的点落到直线上,不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧.由速度﹣时间图象的斜率表示加速度,得:=m/s2=0.4m/s2(3)电网电压变化,并不改变打点的周期,故测量值与实际值相比不变. 故答案为:(1)0.34;(2)0.4;(3)相同【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.6.在研究匀变速直线运动的实验中,如下图所示为一条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,两个计时点间有4个点未画出,交流电的频率为50Hz.(1)小球做__________运动.(1分)(2)vA=______m/s,vB=______m/s,vC=______m/s,vD=______m/s,。(此问每空1分)(3)在下图所示坐标中作出小车的v-t图线(4分),并根据图线求出a=__________.m/s2(1分)(以上结果均保留小数点后两位)【答案】(1)匀变速直线;(2)0.53;0.88;1.23;1.58;(3)如下图所示;3.50m/s2 【名师点睛】本题主要考查了研究匀变速直线运动的实验。解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度方法:中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度;会通过纸带求加速度:用逐差法求加速度。还可以求出每个计数点的瞬时速度,画出v-t图象,然后根据v-t图象的斜率表示加速度。
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