高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.1实验探究小车速度随时间变化的规律

高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.1实验探究小车速度随时间变化的规律
教材版本：物理
试卷分类：物理高一上学期
试卷大小：1.0 MB
文件类型：.doc 或 .pdf 或 .zip
发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律

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（1）电火花打点计时器所接的电源为电压为V、频率为50Hz的交流电；
（2）有关该实验操作和实验条件的说法中，正确的是________。

A . 用小木块把长木板右端垫高，是为了平衡摩擦力 B . 调整定滑轮的高度使细绳平行于木板 C . 释放小车后，再接通电火花计时器 D . 钩码质量应远小于小车的质量
（3）某同学在一次实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x₁＝14.10cm、x₂＝15.34 cm、x₃＝16.58cm、x₄＝17.82cm、x₅＝19.06cm、x₆＝20.30cm。小车在F点的瞬时速度为m/s。小车的加速度为m/s²。(保留三位有效数字)

2. 实验探究题

实验：小车速度随时间变化的规律的装置，可以完成许多力学实验。如图甲所示（重力加速度g）

（1）以下说法正确的是________

A . 用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，但必须平衡摩擦力 B . 用此装置“探究加速度与力的关系”时，每次改变钩码个数后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度与质量关系”时，每次改变小车质量需重新平衡摩擦力 C . 用此装置“探究功与速度变化关系”时，不需要平衡摩擦力 D . 若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，不需要满足钩码质量远小于小车的质量
（2）利用此装置“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系”时通过在小车上添加钩码来改变小车的质量，得到图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上钩码的质量，设图乙中直线的斜率为K，在纵轴上的截距为b，若牛顿运动定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量（不计车上的钩码）为。（用K、b来表示本题结果）
（3）某同学利用此装置“探究在小车质量一定的条件下，物体的加速度与拉力F的关系”时，通过增加绳子下端挂的钩码个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a—F图象，发现当F较大时图象发生了如图丙所示的弯曲，当F无穷大时图象将趋于一条水平线，则此时对应的加速度a=；该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端增加外力，那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是。
A．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲

B．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲的条件是小车质量大于等于细线下钩码质量

C．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车的质量

D．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车总质量和绳下钩码质量的总和

3. 实验探究题

小华同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如图甲所示的一条纸带（每两个点间还有4个点没有画出）。打点计时器的电源频率为50Hz。

（1）根据纸带上的数据，计算E点时小车的瞬时速度并填入表中。

位置

A

B

C

D

E

v/（m·s^-1）

0.61

0.81

1.00

1.18
（2）小华同学根据实验数据在图乙中画出了小车的图象。请你根据v—t图象：判断小车做的是_____（填写序号）

A . 匀速直线运动 B . 匀变速直线运动 C . 非匀变速直线运动
（3）小红同学用以下方法绘制了小车运动的v一t图象：
第一，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条；

第二、再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间；

第三，将纸条上端中心连起来，于是得到v一t图象。

请回答这样做（选填“可行”、“不可行”），简要说明其理由。

4. 实验探究题

实验①是“探究小车速度随时间变化的规律”，实验②是“用橡皮筋探究做功与速度变化的关系”。

（1）下列说法正确的是______

A . 实验①需要平衡摩擦 B . 实验②需要平衡摩擦 C . 实验①一条纸带只能获得一组数据 D . 实验②一条纸带只能获得一组数据
（2）在需要平衡摩擦力的实验中，某同学进行了如下操作：在滑板右侧端下方加以垫上垫块，用以平衡摩擦力，如图甲所示。开启电源，轻推小车，打出一根纸带，如图乙所示，根据纸带需将垫块________

A . 向左移动一些 B . 向右移动一些 C . 保持不动
（3）以下纸带是在上述实验中的某个实验得到的（单位：cm），这条纸带是在实验（填“①”或“②”）中得到的。

5. 实验探究题

某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。

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根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：

（1）纸带的（选填“左”或“右”）端与物块相连；
（2）在打出C点时物块的速度大小为m/s(保留2位有效数字)；
（3）物块的加速度大小为m/s²。（保留2位有效数字）

6. 实验探究题

（1）如图所示为“探究小车速度随时间的变化规律”的实验装置图，按照实验要求下列说法正确的是_______。

A . 先释放小车，再接通电源 B . 先接通电源，再释放小车 C . 实验前需要平衡摩擦力 D . 悬挂物的质量应远小于小车的质量
（2）如图所示，在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，从得到的纸带中确定五个计数点，测得d₁＝8.00cm，d₂＝17.99cm，d₃＝30.00cm，d₄＝44.01cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是T=0.1s，则打C点时小车的速度v_C＝m/s(结果保留两位有效数字)，小车的加速度表达式a＝(用题中所给字母表示)

7. 实验探究题

在《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中，计时器使用的是50Hz的交变电流。

（1）关于打点计时器的使用下列说法正确的是（_________）。

A . 纸带上打的点越密，说明物体运动的越快 B . 电火花打点计时器使用的是交流电源 C . 电火花计时器每隔0.2s打一次点 D . 实验中应先接通打点计时器电源，后释放小车
（2）随着小车的运动，计时器在纸带上打下一系列的点，取O、A、B、C、D五个计数点，在两个相邻的计数点中还有4个点没有画出，测得的距离如图所示（单位为cm），则小车在B点的速为m/s；加速度为m/s²。（结果均保留3位有效数字）

8. 实验探究题

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：

（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于____；

A . 交流电压的高低 B . 交流电的频率 C . 墨粉纸盘的大小 D . 纸带的长度
（2）下列操作中正确的有_____；

A . 在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B . 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C . 应先释放小车，后接通电源 D . 电火花计时器应使用低压交流电源
（3）某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s：

①实验时纸带的端是和小车相连的；（选填“左”或“右”）

②打点计时器打下C点时小车的速度大小为m/s；

③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为m/s^2.。

9. 单选题
关于速度及其变化，下列说法正确的是（） A . 物体的速度变化越大，加速度一定越大 B . 物体的速度为零，加速度一定为零 C . 物体的位置变化越大，速度一定越大 D . 物体的位置变化越快，速度一定越大

10. 综合题

根据 $\text{[math]}$ ，Δv的方向即为Δt时间内平均加速度的方向，当Δt趋近于0时，Δv的方向即为某时刻瞬时加速度的方向。我们可以通过观察不断缩小的时间段内的平均加速度方向的方法，来逼近某点的瞬时加速度方向。图中圆弧是某一质点绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动的轨迹，若质点在t时间内从A点经过一段劣弧运动到B点。

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（1）请用铅笔画出质点从A点起在时间t内速度变化量Δv的方向；
（2）质点从A到B的时间t内平均加速度a₁的方向与AB连线是平行还是垂直？
（3）请用铅笔画出质点经过A点时瞬时加速度a_A的方向，并说明理由。

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