高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.1探究小车速度随时间变化的规律 同步练习同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.1探究小车速度随时间变化的规律 同步练习同步讲义，共12页。试卷主要包含了1探究小车速度随时间变化的规律，03 m/s，5 m/s等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的是（ ）
A．选取计数点，把每打五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小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、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实验
2．运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm，则（ ）
A．小车运动的平均速度为0.03 m/s
B．小车运动的平均速度为1.5 m/s
C．小车运动的平均速度为1.8 m/s
D．小车运动的平均速度为180 m/s
3．做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3m/s，这表示（ ）
A．质点在过A点后1s内的位移是3m
B．质点在过A点前1s内的位移是3m
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
D．若质点从A点做匀速直线运动，则以后每1s内的位移是3m
4．在“练习打点计时器”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．纸带上的点迹记录了物体运动的时间及位移信息
D．纸带上相邻计数点间的时间间隔一定是0.02s
5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（ ）
A．打点计时器应使用交流电源
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源
C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带
6．在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是（ ）
A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车
B．计时器应使用6伏特以下的直流电源
C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为
D．实验中应使小车速度尽量小些
7．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录
B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
8．有一冲刺时离度为的田径运动员正在进行国际比赛，在终点处，有一站在路道终点旁边的摄影记者使用照相机给他拍摄冲刺运动，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是，得到照片后测得其人的高度为，胸前号码布上模糊部分的宽度是，由以上数据可以知道运动员的（ ）
A．成绩B．冲刺成绩
C．内平均速度D．冲刺时内的位移
9．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
10．一小球在水平桌面上做减速直线运动，用照相机对着小球每隔0.1s拍照一次，得到幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1：10，则（ ）
A．图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是2m/s
B．图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/s
C．图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/s
D．图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s
11．一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1:10，则（ ）
A．图中对应的小球在通过距离内的平均速度是
B．图中对应的小球在通过距离内的平均速度是
C．图中对应的小球通过位置处的瞬时速度是
D．图中对应的小球通过位置处的瞬时速度是
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的图像，如图所示。针对该同学作出的图像，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法中，你认为有道理的是（ ）
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图线不可能为一条直线，而应为条平滑的曲线
B．这10个点中，有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有G和B两个点离这条直线较远
C．在这10个点中，有3个点（A、D、J）能画出一条直线，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律
D．D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的
三、实验题
13．某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_______s。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小计算式为v3=___________。
(3)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=______。
(4)若计时器工作频率大于50Hz，则根据表达式和题中数据计算出v3的结果比实际值_______（填“相等”“偏大”或“偏小”）。
四、解答题
14．为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小，在滑块上安装了宽度为的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为，则滑块的加速度为多大？
15．如图所示，是某次实验中打出的一条纸带，实验中所用交变电流的频率是50Hz．
（1）从A点通过打点计时器到B点通过打点计时器历时多少时间？位移为多少？
（2）求出AB、BC和AD段的平均速度？
16．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上，先以加速度a1=0.5m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t1=8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前减速滑行，加速度大小为a2=8m/s2；最后加速退滑到出发点，退滑时的加速度大小为a3=4m/s2，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）．求：
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小？
(2)企鹅在冰面完成一次游戏的总时间？
(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小？（结果可用根式表示）
参考答案
1．B
【详解】
A．该方法选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，A正确，不符合题意；
B．在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，B错误，符合题意；
C．为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，C正确，不符合题意；
D．如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】
从第1个点到第6个点间的时间为t=5×0.02 s＝0.1 s，则平均速度
所以C正确；
故选C。
3．D
【详解】
AB．因为质点做变速直线运动，在A点前后1s内的速度都不等于3m/s，则质点在过A点前1s内或后1s内的位移不一定等于3m，故AB错误；
C．若质点从A点做减速直线运动，则以后每1s内的速度小于3m/s，所以以后每1s内的位移不是3m，故C错误；
D．若质点从A点做匀速直线运动，速度保持不变，由
即知以后每1s内的位移是3m，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．电磁打点计时器使用的是约8V的交流电源，A错误；
B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，B错误；
C．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间位移信息，C正确；
D．纸带上相邻计时点间的时间间隔一定是0.02s，D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．打点计时器应使用交流电源，A正确；
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确；
C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误；
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。
故选C。
6．A
【详解】
A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车，A正确；
B．电火花计时器使用220V的交流电源，电磁式打点计时器应使用8伏左右的交流电源，B错误；
C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为
C错误；
D．实验中应使小车速度适当小些，D错误。
故选A。
7．C
【详解】
A．测量每两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺的零刻度对准计时起点，一次读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到每两个相邻计数点间距离的数值，故A错误；
BC。纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；
D．选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
AC．根据题意无法得出100m的运动时间，则无法求出100m内的平均速度，AC错误；
B．人的身高已知，则人的身高与照片的中的比例与人的位移与号码布影象的模糊部分的比值相等，故可求出运动员的位移，因曝光时间较短，故可以用这段时间内的平均速度代替运动员的冲线速度， B正确；
D．冲刺的平均速度未知，D错误；
故选B。
9．B
【详解】
根据匀速直线运动的位移公式x=vt，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。
故选B。
10．AD
【详解】
AB．照相机每隔拍照一次，所以图中对应的小球通过距离所用的时间，照片与实物的比例为1：10，所以图中8cm对应的实际距离为，则图中小球在通过8cm距离内的平均速度
A项正确，B项错误；
CD．图中对应小球做匀减速直线运动，其通过6cm位置处的瞬时速度可用图中小球通过这一段距离的平均速度表示，所以小球通过6cm位置处的瞬时速度
C项错误，D项正确。
故选AD。
11．AD
【详解】
AB．照相机每隔拍照一次，所以图中对应的小球通过距离所用的时间，照片与实物的比例为1：10，所以图中8cm对应的实际距离为，则图中小球在通过8cm距离内的平均速度
A项正确，B项错误；
CD．图中对应小球做匀减速直线运动，其通过6cm位置处的瞬时速度可用图中小球通过这一段距离的平均速度表示，所以小球通过6cm位置处的瞬时速度
C项错误，D项正确.
故选AD.
12．BD
【详解】
ABC．由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点不完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只有G和B两个点离这条直线远，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律。故B符合题意，AC不符合题意。
D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的。故D符合题意。
故选BD。
13．0.1 偏小
【详解】
(1)[1]打点计时器的工作频率为50Hz，故纸带上相邻点间的时间间隔为
相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出，故相邻计数点间的时间间隔
(2)[2]在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则
(3)[3]根据逐差法可得
(4)[4]若计时器工作频率大于50Hz，则相邻计数点间的时间间隔T减小，根据
可知实际值偏大，所以按照题中给定的数据计算出v3的结果比实际值偏小。
14．
【详解】
遮光板通过第一个光电门的速度
，
遮光板通过第二个光电门的速度
，
故滑块的加速度
.
15．（1）0.04s；2.8×10－2m；（2）0.70m/s；1.10m/s；0.76m/s
【详解】
（1）从A点通过打点计时器到B点通过打点计时器历时
位移为
．
（2）AB段的平均速度
BC段的平均速度
AD段的平均速度
16．(1)16m(2) (3)
【分析】
根据位移时间公式求解企鹅向上“奔跑”的位移大小；根据位移时间公式求解企鹅在冰面完成一次游戏的总时间和企鹅退滑到出发点的速度大小；
【详解】
解：(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小为：
(2) (3)企鹅在冰面上滑动时做匀减速运动，匀减速的初速度为：
企鹅在冰面上滑动过程的时间：
企鹅在冰面上滑动过程的位移大小：
企鹅在冰面上退滑到出发点做匀加速运动的位移为：
企鹅在冰面上退滑到出发点的速度大小：
企鹅在冰面上退滑到出发点的时间：
企鹅在冰面完成一次游戏的总时间：