高中一輪復(fù)習(xí)物理知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)07實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律含解析答案

這是一份高中一輪復(fù)習(xí)物理知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)07實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律含解析答案，共11頁(yè)。學(xué)案主要包含了實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

一、實(shí)驗(yàn)題
1．（1）在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C……七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，這七個(gè)點(diǎn)和刻度尺如圖所示．可求出A點(diǎn)到D點(diǎn)的距離是 cm．
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得A點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度是 m/s；B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是 m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
2．如圖所示是一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，電源頻率為50Hz，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示。
（1）求出2、4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并填入表格；（保留2位有效數(shù)字）
（2）以計(jì)數(shù)點(diǎn)0為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在直角坐標(biāo)系中畫出運(yùn)動(dòng)物體的速度—時(shí)間圖像；( )
（3）根據(jù)圖像定性描述物體的運(yùn)動(dòng)情況。( )
3．用如圖所示的計(jì)時(shí)裝置可以近似測(cè)出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時(shí)速度。已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4mm，遮光條經(jīng)過(guò)光電門的遮光時(shí)間為0.04s。
(1)則滑塊經(jīng)過(guò)光電門位置時(shí)的速度大小為 ；
(2)為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是 。
A．換用寬度更窄的遮光條
B．換用寬度更寬的遮光條
C．提高測(cè)量遮光條寬度的精確度
D．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門
4．“頻閃照相”常用來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)。如圖是某小球運(yùn)動(dòng)時(shí)每隔0.1 s閃光一次的頻閃照片，A、B、C是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)的三個(gè)位置。由圖可知小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置通過(guò)的位移約是 cm，此過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的平均速度約是 cm/s。

5．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。點(diǎn)A對(duì)準(zhǔn)刻度尺0刻線，從刻度尺上讀出B、C、D、E到A點(diǎn)的距離，其中AD兩點(diǎn)間距 cm，用讀出的數(shù)據(jù)求打出C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為 m/s（保留三位有效數(shù)字，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz）。

6．（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用 （填“直流”或“交流”）電源進(jìn)行的計(jì)時(shí)儀器，若電源頻率為，則它們每隔 秒打一個(gè)點(diǎn)，其中電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電壓為 伏；
（2）某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。

①接通電源與讓紙帶（隨物體）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是 ；
A．先接通電源，再釋放紙帶
B．先釋放紙帶，再接通電源
C．釋放紙帶的同時(shí)接通電源
D．不同的實(shí)驗(yàn)要求不同
②紙帶上每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是 s；
③試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F，5個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，下表已給出B、D、E、F點(diǎn)的速度，請(qǐng)將求出C點(diǎn)速度并填入下表 ：
（3）將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并在圖中畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線 ；

（4）根據(jù)畫出的速度時(shí)間圖象可求得物體的加速度為 ，打下A點(diǎn)時(shí)速度為 。
7．（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用 （填“直流”或“交流”）電源進(jìn)行的 儀器，若電源頻率為50Hz，則它們每隔 秒打一個(gè)點(diǎn)。
（2）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。其中，，，，，。

①實(shí)驗(yàn)記錄的s1、s2、s3、s4、s5、s6六組數(shù)據(jù)中記錄有誤的數(shù)據(jù)是 。（用數(shù)據(jù)前的符號(hào)表示，該數(shù)據(jù)不影響后面的計(jì)算結(jié)果）
②小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是 （結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后面兩位）
③利用以上數(shù)據(jù)可求得A點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
8．某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，圖中O點(diǎn)為紙帶的第一個(gè)點(diǎn)，接下來(lái)的前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)：

（1）推測(cè)紙帶的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng) ；
（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 。
9．如圖所示的A、B、C三條紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)得到的紙帶（紙帶的左端連接小車），電源頻率為50 Hz。
（1）從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定：紙帶 是勻速通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，紙帶 是越來(lái)越快的，紙帶 是開(kāi)始越來(lái)越快，后來(lái)又越來(lái)越慢的。（均填“A”“B”或“C”）
（2）圖中紙帶C是舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1，2，3，4，5，…那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 s。各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖中所示，則小車通過(guò)“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 m/s，通過(guò)“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 m/s。（后兩空結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
v0
v1
v2
v3
v4
v5
v6
數(shù)值/（m·s-1）
0
0.20

0.61

0.70
0.70
數(shù)值/（）
0.400
0.560
0.640
0.721
參考答案：
1． 4.10 0.14 0.13
【詳解】（1）[1]刻度尺為毫米刻度尺，分度值為1mm，故由圖可知，A、D之間的距離為4.10cm；
（2）[2]由平均速度等于位移除以時(shí)間可得A、D間的平均速度
[3]B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用A、C間的平均速度表示，為
2． 0.40 0.69 物體在0~0.3s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在0.3~0.4s內(nèi)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，在0.4~0.6s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【詳解】（1）[1][2]由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以圖中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為
用對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的平均速度表示中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即
（2）[3]根據(jù)（1）表格中數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)，作出v-t圖像如圖所示。
（3）[4]根據(jù)所作v-t圖像并考慮到實(shí)驗(yàn)誤差可知，物體在0~0.3s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在0.3~0.4s內(nèi)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，在0.4~0.6s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3． 0.1m/s A
【詳解】(1)[1]由于遮光條的寬度很小，因此將遮光條通過(guò)光電門時(shí)的平均速度當(dāng)作瞬時(shí)速度
m/s＝0.1m/s
(2)[2]AB．瞬時(shí)速度表示運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)）的速度，當(dāng)Δt→0時(shí)，可看成物體的瞬時(shí)速度，Δx越小，Δt也就越小，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．提高測(cè)量遮光條寬度的精確度，不能減小Δt，故C錯(cuò)誤；
D．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門，滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度可能更小，時(shí)間更長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。
故選A。
4． 3.84 19.2
【詳解】[1]刻度尺的讀數(shù)要估讀到分度值的下一位，A所處的位置是3.50 cm，C所處的位置是7.34 cm，所以A、C間的距離是3.84 cm。
[2]小球從A運(yùn)動(dòng)到C有兩段間隔，每個(gè)間隔時(shí)間為0.1 s，所以小球從A運(yùn)動(dòng)到C所用的時(shí)間是0.2 s，此過(guò)程中小球的平均速度
5． 5.82/5.83/5.84/5.85 0.231/0.232/0.233
【詳解】[1]AD兩點(diǎn)間距
[2]相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，打出C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為
6． 交流 0.02 220 A 0.1/0.10 0.479
【詳解】(1）[1][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源為交流電源；電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電壓為220伏。
[2]已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為。
（2）[4]在具體使用時(shí)，為了提高紙帶的利用率，同時(shí)也是為了使打點(diǎn)更穩(wěn)定，操作中要求先接通電源開(kāi)始打點(diǎn)，然后釋放紙帶。
故選A。
[5]每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔
[6]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度得
（3）[7]將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如下圖：

（4）[8]圖像的斜率表示加速度
[9]圖像的縱截距表示打下A點(diǎn)的速度，故
7． 交流 計(jì)時(shí) 0.02 s3 3.50 0.48
【詳解】（1）[1][2][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用交流電源進(jìn)行計(jì)時(shí)的儀器，若電源頻率為50Hz，則它們每隔秒打一個(gè)點(diǎn)。
（2）①[4]刻度尺的最小刻度為1mm，要估讀一位，所以讀數(shù)都2位小數(shù)，所以數(shù)據(jù)中記錄有誤的數(shù)據(jù)是s3。
②[5]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為
小車運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為
③[6]A點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為
8． 加速運(yùn)動(dòng) 0.252m/s
【詳解】（1）[1]從O點(diǎn)開(kāi)始，紙帶上的點(diǎn)跡越來(lái)越疏，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越大，即物體做加速運(yùn)動(dòng)；
（2）[2]B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，即
9． A B C 0.1 0.135 0.180
【詳解】（1）[1][2][3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔相同，若紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間距是相等的，若紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間距越來(lái)越大。若紙帶做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則打出的點(diǎn)間距越來(lái)越小。
（2）[4]每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔
[5]通過(guò)“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用0、2計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度表示，則有
[6]通過(guò)“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用2、4計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度表示，則有