《【点石成金系列】2022-2023学年高中物理讲义（人教版2019必修第一册）》2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（解析版）

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2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习
一、实验题
1．（2021·内蒙古·阿拉善左旗高级中学高一期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹
来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。
（1）常见的打点计时器有两种：_______和_________，它们使用的都是_____电源（填“直流”或“交流”），
当电源频率为 50Hz 时，每隔______s 打一个点。
（2）关于本实验，下列说法正确的是_______。
A．释放纸带的同时，接通电源
B．先接通电源打点，后释放纸带运动
C．先释放纸带运动，后接通电源打点
D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大
（3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是________。
【答案】ƒƒƒƒ 电磁打点计时器ƒƒƒƒ 电火花打点计时器ƒƒƒƒ 交流ƒƒƒƒ 0.02B刻度尺
【详解】（1）[1][2][3]常见的打点计时器有两种：电磁打点计时器和电火花打点计时器，它们使用的都是交流
电源。
[4]当电源频率为 50Hz 时，每隔 0.02s 打一个点。
（2）[5]ABC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽
可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，后释放纸带，故 AC 错误，B正确；
D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，故 D错误。故选 B。
（3）[6]除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺，用于测量纸带上
的点间距离。
2．（2022·全国·高一课时练习）如图 1所示是某位同学做探究小车速度随时间变化的规律得到的一条理想的纸
带，在纸带上共取了 A
、
B
、
C
、
D
、
E
、
F
、
G七个计数点相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个
计数点处将纸带剪开分成六条（分别叫 a
、
b
、
c
、
d
、
e
、
f
）
，将这六条纸带按时间先后顺序紧靠但不重叠地粘
在坐标系中，得到如图 2所示的直放图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示 y-x关系的图像。已知打
点计时器的工作频率为 50Hz。为表示 v-t关系，图中 x轴对应物理量是时间 t，y轴对应物理量是速度 v。
（1）这种实验数据处理的方法可称为___________。
A．类比法B．等效替代法C．比值法 D．控制变量法
（2）若纸条 c的长度为 5.00cm，则图中 t3为___________s，v3=___________m/s。（保留两位有效数字）
【答案】ƒƒƒƒ B0.250.50
【详解】（1）[1]打点计时器打点的时间间隔相等，可用纸带的宽度代替，两点之间纸带的长度为相应时间内
的位移，一段时间内的位移与这段时间的比值等于这段时间内的平均速度，也就等于这段时间中间时刻的瞬时
速度，可知瞬时速度与纸带的长度成正比，即把纸带上端的中点用直线连起来，就表示速度随时间的变化规律。
由上可知，这种实验数据处理的方法可称为等效替代法。故选 B。
（2）[2]计数点之间的时间间隔
t3是第三段时间的中间时刻 t3=2.5t=0.25s
[3]根据匀变速直线运动中中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度，有
3．（2022·安徽·定远县育才学校高一期末）某同学在“研究小车的匀变速运动”的实验中，得到如图所示的纸
带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用A
、
B
、
C
、
D
、
E表示，每两个相邻的计数点之间还有 4个计
时点没画出来。
（1）实验中，实验室提供了以下器材：电火花打点计时器。一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、
刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是_____和________。
（2）电磁打点计时器使用_____V 的_____电源（填“交流”或“直流”）；由图可以知道纸带做的是_____
（填加速、减速或匀速）直线运动。
（3）小车经过AE 段的平均速度是_____m/s，小车经过B点时的速度是_____m/s，
（4）在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中不利的是______；
A．选取记数点，把每打 5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大些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量计算
D．选用各处平整程度光滑程度不相同的长木板做实验
【答案】ƒƒƒƒ 秒表##弹簧测力计ƒƒƒƒ 弹簧测力计##秒表ƒƒƒƒ 4～6交流ƒƒƒƒ 加
速ƒƒƒƒ 0.30.26D
【详解】（1）[1][2]在本实验中，打点计时器本身就是计时仪器，故不需要秒表，另外也不涉及对力的测量，
故不需要弹簧测力计。
（2）[3][4]电磁打点计时器使用 4~6V 的交流电源。
[5]纸带从右向左运动，由图可知相同时间间隔内纸带运动的位移逐渐增大，所以纸带做的是加速直线运动。
（3）[6]小车经过AE 段的平均速度是
[7]小车经过B点时的速度是
（4）[8]A．选取记数点，把每打 5个点的时间间隔作为一个时间单位，可以使计数点间的距离大些，减小距离
测量的相对误差，故 A不符合题意；
B．使小车运动的加速度尽量大些，从而使相邻两计数点间的距离尽量大些，可以减小距离测量的相对误差，
故B不符合题意；
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量计算，可以减小距离测量的误
差，故 C不符合题意；
D．选用各处平整程度光滑程度不相同的长木板做实验，不利于小车速度的均匀变化，会增大实验的误差，故
D符合题意。故选 D。
4．（2022·全国·高一课时练习）小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了
如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率为 50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各
计数点到 0点的距离已在图中标出。
（1）为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交变电源、槽码、长木板外，
还需要的仪器有___________；
A．刻度尺　　　B．铁架台　　　C．停表　　　D．天平
（2）图中两相邻计数点间的时间间隔为 T=___________s；
（3）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下 1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度，请你帮助
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