1、第二章 第 1 节 实验：探究小车速度随时间变化的规律课时跟踪检测【强化基础】1(2018安吉县期末) 在使用打点计时器时应注意( )A使用直流电源，应先接通电源，再使纸带运动B使用交流电源，应先接通电源，再使纸带运动C使用直流电源，应先使纸带运动，再接通电源D使用交流电源，应先使纸带运动，再接通电源解析：打点计时器采用交流电源，实验过程中应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，B 选项正确答案：B2打点计时器使用的交流电源频率为 50 Hz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将(
2、)A偏大 B偏小 C无影响 D无法判断解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率当交流电的频率为 50 Hz 时，打点计时器每隔 0.02 s 打一个点；当交流电频率低于 50 Hz 时，打点计时器打点的时间间隔将大于 0.02 s，计算速度时如果仍按 0.02 s 计时，由v 可知，测量值 t 偏小将导致测量出的速度大于真实值，故 A 正xt确答案：A3在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需器材有：打点计时器( 带导线) 、长木板、纸带、复写纸、小车、钩码、细线，此外还需( ) 等器材 ( )A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天
3、平及砝码 D交流电源、毫米刻度尺解析：打点计时器使用交流电源，需要毫米刻度尺来测量点迹间的距离，D 选项正确答案：D4如图所示是同一打点计时器打出的 4 条纸带，哪条纸带的加速度最大( )解析：4 条纸带的时间间隔相等，其中 C、D 两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看作加速度为 0.A、B 两条纸带上的点间隔在不断增大，且 A 条纸带上的点相邻两间距之差较大，故纸带 A 的加速度最大答案：A【巩固易错】5(多选 )在 “探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中 A、B、C、D、E、F、G 为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为 T，x 1、x 2、x
4、3、x 4、x 5、x 6 分别为AB、BC、CD、DE 、 EF、FG 间的位移，下列可用来计算打 D 点时小车速度的表达式的是( )A. B.x3 x4T x3 x42TC. D.x2 x3 x4 x54T x1 x62T解析：根据直线运动中，一段时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度得，v D 或 vD ，B、C 选项正确x3 x42T x2 x3 x4 x54T答案：BC6(2018珠海一模 )如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz，A、B、C、D、E 是纸带上五个计数点，每两个相邻计数点间还有四个点没有画出则纸带上打相邻两计数点的时间
5、间隔为_s.(2)打计数点 C 时纸带运动的速度是_m/s(保留 3 位有效数字) 解析：(1) 打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为 50 Hz，使用的是交流电，每隔 0.02 s 打一个点，相邻两计数点的时间间隔T0.025 s0.1 s.(2)根据匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度可知，v C m/s0.225 m/s.xBD2T 6.00 1.5010 20.2答案：(1)0.1 (2)0.225【能力提升】7在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)(多选)除打点计时器、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用
6、的有_(填选项代号)A交流电源 B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表 E天平(2)(多选)实验过程中，下列做法正确的是_(填选项代号)A先接通电源，再使纸带运动 B先使纸带运动，再接通电源C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)在“ 探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，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 2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.根据学过的知识可以求出小
7、车在 B点的速度为 vB_m/s，C、E 间的平均速度为_m/s(计算结果保留 2 位有效数字)解析：(1) 实验使用的电源必须是交流电源，A 选项正确，B 选项错误；刻度尺要用来测量纸带上点迹之间的距离，所以必须要有刻度尺，C 选项正确；打点计时器每隔 0.02 s 打一次点，本身就是计时的仪器，不需要秒表，D 选项错误；在利用纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，不用天平测物体的质量，E 选项错误(2)使用打点计时器时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带随物体开始运动，否则会对实验产生较大的误差，B 选项错误，A 选项正确；在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时
8、器处，这样可以在纸带上打出较多的点，C 选项错误，D 选项正确(3)相邻两计数点之间还有四个点未画出，则两个计数点之间的时间间隔 T0.1 s，根据直线运动中一段时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度得，v B m/s 0.25 m/s；CE 间的平均速xAC2T 0.050.2度为 CE m/s0.45 m/s.vxCE2T 0.14 0.050.2答案：(1)AC (2)AD (3)0.25 0.458在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_A把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C换上
9、新的纸带、再重做两次D把木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G断开电源、取出纸带答案：DBFAEGC9(2018郑州二模 )为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动，某同学设计了如图甲所示的实验，由静止释放小车，小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动打点计时器打下的纸带如图乙所示，计数点 0 为打下的第一个点，该同学在测出计数点2、3、4 到计数点 0 的距离 x1、x 2、x 3 后，将纸带由图示位置剪断，将每段纸带的下端对齐，依次并排粘贴在直角坐标系中，连接各段纸带上端
10、的中点画出平滑曲线如图丙所示，对该实验结果的研究可知：(1)在有橡皮条弹力作用时，小车做加速度_的直线运动A不断减小 B不断增大C先增大后减小 D先减小后增大(2)设打点周期为 T，则由纸带测量数据可估算小车的最大速度vm_，该估算值_(选填“ 等于” “大于”或“小于”)小车最大速度的实际值解析：(1) 分析图丙可知，图象的斜率表示加速度大小，即小车先做加速度减小后做加速度增大的直线运动(2)纸带上点距最大时，小车达到最大速度，小车的最大速度vm .由于小车先加速，后减速，依据 vm 求得的估x2 x1T x2 x1T算值，小于一直做匀速直线运动的实际值答案：(1)D (2) 小于x2 x1
11、T10.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中某同学在打出的纸带上每 5 点取一个计数点，共取了 A、B、C 、D 、E、F 六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出) 如图所示从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别叫 a、b、c 、d、e 段) ，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xOy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示 vt 关系的图线，从而可求出加速度(1)打点计时器使用的是_( 填“直流”或“交流”) 电源(2)请你在 xOy 坐标系中用最简洁的方法作出能表示 vt 关系的图线，并指出哪个轴相当于 v 轴？(3)从第一个计数点开始计时，要想求出 0.15 s 时
12、刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？(4)若测得 a 段纸带的长度为 2.0 cm，e 段纸带的长度为 10.0 cm，则加速度为 _m/s2.解析：(1) 打点计时器使用的是交流电源(2)纸带运动的速度不断变化，在很短时间内的平均速度可以等效为中间时刻的瞬时速度，由于时间间隔相等，根据 xvt 知，位移与速度成正比，用纸带的宽度表示时间间隔 T，因此纸带的速度与纸带的长度成正比，可以用纸带的长度“等效”速度大小，故 y轴相当于 v轴，如图所示(3)纸带的宽度表示时间 T0.1 s，则要想求出 0.15 s 时刻的瞬时速度需要测量 b 段纸带的长度(4)va m/s0.2 m/s；2.010 20.1ve m/s1 m/s；10.010 20.1则 a m/s22 m/s 2.ve va4T 1 0.240.1答案：(1) 交流 (2) 图见解析 y 轴 (3)b (4)2
