【培优练习】《实验：探究小车速度随时间变化的规律》（物理人教必修1）-1

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1、《实验：探究小车速度随时间变化的规律》培优练习1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β(即β=ΔωΔt)。我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺纸带(厚度不计)、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)实验步骤如下①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通

2、电源打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动(即角加速度恒定)；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。请回答下列问题：(1)由图乙可知，圆盘的直径为___________cm，(2)由图内可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度大小为___________rad/s；(结果保留三位有效数字)(3)圆盘转动的角加速度大小为___________rad/s2。(结果保留三位有效数字)2．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时

3、器．实验步骤如下：①如图甲，将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△t；③用△x表示挡光片沿运动方向的长度（如图乙所示），表示滑块在挡光片遮住光线的△t时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④⑥利用实验中得到的数据作出图象，如图丙所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度

4、大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则a与vA、和△t的关系式为a=_________.3．如图甲所示是用光电门测定小车瞬时速度的情境，轨道上a、c间距离恰等于小车长度，b是ac的中点某同学采用不同的挡光片重复做同一实验，并对测量精确度加以比较。(1)如图乙所示，用螺旋测微器测量某挡光片的宽度，读数为___________mm(2)若挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点处，它测量的是小车前端P抵达________(填“a”、“b”或“c”)点时小车的瞬时速度(3)若每次小车从相同位置释放，更换不同宽度

5、的挡光片重复实验，记录三次数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为______________m/s4．（1）打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器。请回答下面的问题：①图甲是___________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_________（填“交流4—6V”、“交流220V”、四节干电池）。②图丙中，若已知物体挡光宽度为d，物体经过光电门用时t,则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的

6、表达式为v=__________。（2）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器每隔0.02s打一次点，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。①部分实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取出纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔，上述实验步骤的正确顺序是：______（用字母填写）②图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_______________s；③计数点5对应

7、的瞬时速度大小计算式为v5=_________________。（用字母表示）；5．某同学用如下装置研究小车在不同接触面上的运动情况.该同学将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况.通过反复实验得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图2所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量（保留小数点后两位）（1）请将A、B、C…J各点对应的刻度值，按照正确的读数方法填写在下表内______（单位cm).(2)根据以上数据，纸带上C点小车的速度大小vC=___m/s：(3)对应纸带E、J两点间，小车在做_____运动，它的加速

8、度大小为_____m/s26．如图所示，为某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的加速度打出的一条纸带，打点计时器每隔T=0.02s打一个点，选定零点后，再每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离