高中物理 探究小车速随时间变化的规律典例分析试题1

车速度随时间变化的规律典例分析试题 必修1

一、探究物体速度随时间变化规律的

典例1 在探究小车速度随时间变化的规律的中，按照进行的先后顺序，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在小车后面

B. 把打点计时器固在木板没有滑轮的一端，并连好电路 C. 换上的纸带，再重做两次

D. 把长木板平放在桌上，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，细绳跨过滑轮，下边吊着合适的钩码 G. 断开电源，取出纸带

解析 正确的步骤是：把长木板平放在桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固在木板没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC.

答案 DBFAEGC

巩固练习1 “在研究小车速度随时间变化的规律”中，在下列器材中，本所必需的有__________．为能按要求，达到目的，还缺少的器材是__________．

①打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板

答案 ①④⑤⑥⑦⑨ 低压交流电源、刻度尺、复写纸 二、有关数据处理的问题

典例2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的中，如下图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点．测得：s1＝1.40 cm，s2＝1.90 cm，s3＝2.38 cm，s4＝2.88 cm，s5＝3.39 cm，s6＝3.87 cm.那么：

(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时，小车的速度分别为：v1＝________cm/s，

v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.

(2)在平面直角坐标系中作出速度－时间图象． (3)分析小车运动速度随时间变化的规律．

解析 (1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为

T＝0.02×5 s＝0.1 s．对各点的速度分别为： v＝s1＋s21.40＋1.90

12T＝2×0.1

cm/s＝16.50 cm/s；

vs2＋s31.90＋2.382＝2T＝2×0.1 cm/s＝21.40 cm/s；

vs3＋s42.38＋2.883＝2T＝2×0.1 cm/s＝26.30 cm/s；

vs4＋s52.88＋2T＝3.394＝2×0.1 cm/s＝31.35 cm/s；

vs5＋s63.39＋3.875＝2T＝2×0.1

cm/s＝36.30 cm/s.

(2)利用描点法作出v－t图象，如图所示．

(3)小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”．

答案 (1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30

(2)如解析所示

(3)v随t均匀增加

利用打点计时器在纸带打出的点来计算当打点计时器打某点的瞬时速度时，可根据平均速度的义求包含该时刻的一段时间的平均速度，这段时间间隔越小，求得的平均速度越接近此时刻的瞬时速度，当时间足够小时，我们就可以说该平均速度于那一时刻的瞬时速度．

巩固练习2 为了测某辆轿车在平直路上启动时的加速度(轿车启动时的运动可近似看作匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如

图)．如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长为4.5 m，那么这辆轿车的加速度约为( )

A. 1 m/s2

B. 2 m/s2

C. 3 m/s2

D. 4 m/s2

解析 由题意及题图可知，图中标尺每小格代表1.5 m，图中前两个图象间距为12 m，此时中间时刻的瞬时速度为12

2 m/s＝6 m/s，后两个图象间距为

20 m，此时中间时刻的瞬时速度为20

2

m/s＝10 m/s.将这两个瞬时之间的时间间

隔为研究过程，根据加速度的义可得a＝vt－v010t＝－62

m/s2＝2 m/s2

.故选项B

正确．

答案 B