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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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。