2018年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 1 實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc
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第二章 1 實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1、2題為單選題,3、4題為多選題) 1.某同學(xué)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,所得紙帶點(diǎn)間距過(guò)密,若利用該紙帶分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況,下列做法可行的是( A ) A.每隔9個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.2s B.每隔2個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s C.只研究紙帶后端幾個(gè)間距較大的點(diǎn)所在區(qū)域 D.只研究紙帶前端較密的幾個(gè)點(diǎn)所在區(qū)域 解析:實(shí)驗(yàn)中既要考慮減小實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)的相對(duì)誤差,又要得到盡量多的數(shù)據(jù)以減小誤差,只有A項(xiàng)可行。 2.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法中正確的是( C ) A.長(zhǎng)木板一定要水平擺放 B.使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí),不必估讀 C.使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí),要估讀到最小刻度的下一位 D.作v-t圖象時(shí),所描線必須經(jīng)過(guò)每一個(gè)點(diǎn) 解析:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一般長(zhǎng)木板應(yīng)平放,不能側(cè)向傾斜,但適當(dāng)一端高一端低,也是可以的,A錯(cuò)誤。使用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí),需要估讀,B錯(cuò)誤、C正確。作v-t圖象時(shí),若各點(diǎn)與直線擬合,則作直線并使直線經(jīng)過(guò)盡量多的點(diǎn),D錯(cuò)誤。 3.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)說(shuō),下列方法中有益的是( ACD ) A.選取記數(shù)點(diǎn),把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位 B.使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上密集的點(diǎn),只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算 D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn) 解析:用計(jì)數(shù)點(diǎn)的方法,利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算可減小測(cè)量誤差;選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)可以減小因速度變化不均勻帶來(lái)的誤差。 4.在實(shí)驗(yàn)中,利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度后,以速度v為縱軸,以時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個(gè)點(diǎn)。下列思考有道理的是( BD ) A.這10個(gè)點(diǎn)無(wú)論如何也不在一條直線上,因此小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象不可能為一條直線,而應(yīng)為一條平滑的曲線 B.這10個(gè)點(diǎn)中有8個(gè)點(diǎn)雖然不在一條直線上,但它們緊挨在一條直線附近,只有F和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn) C.在8個(gè)點(diǎn)當(dāng)中只有4個(gè)點(diǎn)能畫(huà)在一條直線上(A、D、G、I),有六個(gè)點(diǎn)不在該直線上,這條直線肯定不能表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D.與直線偏差較小的點(diǎn)(C、E、H、J)可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的,而與直線偏離較大的點(diǎn)(B、F)則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的 解析:考慮有誤差,才不可能在一直線上,若理想化,這些點(diǎn)將都在一直線上,A、C錯(cuò)誤,B、D正確。 二、非選擇題 5.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中: (1)從下列器材中,選出實(shí)驗(yàn)所需的器材__①④⑤⑥⑦⑨____;為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€缺少__交流電源____。 ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;②天平;③低壓直流電源;④細(xì)繩;⑤紙帶;⑥小車(chē);⑦鉤碼;⑧秒表;⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板。 (2)下列操作中正確的有__AC____。(填選項(xiàng)代號(hào)) A.通過(guò)調(diào)節(jié),使小車(chē)、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上 B.坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度越小越好 C.開(kāi)始前要先接通電源后松開(kāi)紙帶,打完點(diǎn)要先斷開(kāi)電源后取紙帶 D.鉤碼的質(zhì)量越大越好 解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,所用電源為交流電,因此③⑧不用選,但實(shí)驗(yàn)還缺少低壓交流電源,鉤碼的質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)中不用測(cè)量,因此②不用選。 (2)實(shí)驗(yàn)中要調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車(chē)、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上,可以減小摩擦,所以A對(duì);要適當(dāng)?shù)剡x取坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi),所以B錯(cuò);開(kāi)始前要先接通電源后松開(kāi)紙帶,打完點(diǎn)要先斷開(kāi)電源后取紙帶,這樣可以使實(shí)驗(yàn)效果更好,所以C對(duì);鉤碼的質(zhì)量要適中,不要太大也不要太小,以100g左右為宜,所以D錯(cuò)。 6.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,給出了從0點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。那么: (1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí),小車(chē)的速度分別為:v1=__16.50____cm/s,v2=__21.40____cm/s,v3=__26.30____cm/s,v4=__31.35____cm/s,v5=__36.30____cm/s。 (2)在平面直角坐標(biāo)系中作出v-t圖象。 (3)分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 答案:(2)如圖所示 (3)速度隨時(shí)間均勻增加 解析:(1)顯然,兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 T=0.02s5=0.1s。 對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的速度分別為: v1==cm/s=16.50cm/s v2==cm/s=21.40cm/s v3==cm/s=26.30cm/s v4==cm/s=31.35cm/s v5==cm/s=36.30cm/s (2)利用描點(diǎn)法作出v-t圖象,如圖所示。 (3)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線,它們成“線性關(guān)系”,說(shuō)明速度隨時(shí)間均勻增加。 能力提升 一、選擇題(單選題) 1.(湖北省襄陽(yáng)一中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期月考)在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下 計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 119.0 138.0 為了計(jì)算加速度,合理的方法是( C ) A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度 B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象,量出其傾角,由公式a=tanα求出加速度 C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=Δv/Δt算出加速度 D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車(chē)的加速度 解析:方法A偶然誤差較大。方法D實(shí)際上也僅由始末兩個(gè)速度決定,偶然誤差也比較大。只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的v-t圖象,才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù),減少偶然誤差。由于在物理圖象中,兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫(huà)出傾角不同的許多圖象,方法B是錯(cuò)誤的。正確的方法是根據(jù)圖象找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值,然后利用公式a=Δv/Δt算出加速度,即方法C。 二、非選擇題 2.如圖所示是小球沿斜面滾下的頻閃照片,照片中每?jī)蓚€(gè)相鄰小球像的時(shí)間間隔是0.1s,這樣便記錄了小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。設(shè)開(kāi)始時(shí)的位置為0,依次為位置1、2、3、4、5,小球運(yùn)動(dòng)的位移可以用刻度尺測(cè)量。小球在位置1、2、3、4的速度分別最接近__0.80____m/s、__1.15____m/s、__1.50____m/s、__1.85____m/s,小球滾下過(guò)程的加速度為_(kāi)_3.50____m/s2。(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字) 解析:利用圖中給出的數(shù)據(jù),可以求得各段的平均速度。兩相鄰小球像的時(shí)間間隔為0.1s,而平均速度最接近中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則有v1≈02=m/s=0.80m/s, v2≈13=m/s=1.15m/s, v3≈24=m/s=1.50m/s, v4≈35=m/s=1.85m/s, 以位置0對(duì)應(yīng)時(shí)刻為0,由以上數(shù)據(jù)作出v-t圖象如圖所示。在v-t圖象上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)v1=0.80m/s,t1=0.1s,v4=1.85m/s,t4=0.4s,則a===m/s2=3.50m/s2,故小球滾下過(guò)程的加速度為3.50m/s2。 3.(山東省濟(jì)南一中2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中, (1)下列說(shuō)法正確的是__B____ A.先釋放紙帶,再接通電源 B.先接通電源,后釋放紙帶 C.先接通電源或先釋放紙帶都可以 D.紙帶上打點(diǎn)越密集說(shuō)明紙帶運(yùn)動(dòng)速度越大 (2)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,選用__交流____(選填“直流”或“交流”)電源,若頻率為50Hz,每隔__0.02____s打一個(gè)點(diǎn)。某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0,1,2,3,4。量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則打1和4點(diǎn)之間的平均速度為_(kāi)_0.42____m/s,打2個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_0.39____m/s,小車(chē)的加速度為_(kāi)_0.6____m/s2。 解析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶,故A、C錯(cuò)誤,B正確;紙帶上打點(diǎn)越密集說(shuō)明紙帶運(yùn)動(dòng)速度越小,故D錯(cuò)誤。 (2) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源,頻率為50Hz,每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn);1和4點(diǎn)之間的平均速度為:==m/s=0.42m/s, 計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度為: v2==m/s=0.39m/s, 計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度v3==0.45m/s, 小車(chē)的加速度a==0.6m/s2。 4.如圖甲所示,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。小車(chē)開(kāi)始在水平玻璃板上運(yùn)動(dòng),后來(lái)在薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)。所打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離(單位:cm)如圖乙所示,紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s。試用作圖法(v-t圖象)求出小車(chē)在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度。 答案:0.85m/s 解析:設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度分別為v1、v2、v3、v4、v5,則有 v1=cm/s=75cm/s=0.75m/s, v2=cm/s=65cm/s=0.65m/s, v3=cm/s=55cm/s=0.55m/s, v4=cm/s=45cm/s=0.45m/s, v5=cm/s=35cm/s=0.35m/s, 以速度為縱坐標(biāo),以時(shí)間為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系。用描點(diǎn)法作出小車(chē)在薄布上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖象。將圖象延長(zhǎng),使其與縱軸相交,如圖所示。由圖象可知,小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)的初速度為0.85m/s,即為小車(chē)在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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