粤教版 (2019)必修 第一册第三节 测量匀变速直线运动的加速度练习

这是一份粤教版 (2019)必修 第一册第三节 测量匀变速直线运动的加速度练习，共4页。试卷主要包含了02＝0，97＋6，62＋6等内容，欢迎下载使用。
A级 合格达标
1.用如图所示的装置做“测量匀变速直线运动的加速度”实验，下列做法正确的是（ ）
A.小车从靠近定滑轮处释放
B.先启动计时器，再释放小车
C.实验前要平衡小车受到的阻力
D.电火花计时器接学生电源直流输出端
解析：在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，远离滑轮处，以便在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，A错误；实验中为了在纸带上打出更多的点，也为了打点的稳定，应先启动打点计时器，然后释放小车，B正确；该实验不需要平衡小车受到的阻力，C错误；电火花计时器接220 V交流电源，D错误.
答案：B
2.（多选）在测量匀变速直线运动的加速度实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离.下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有（ ）
A.eq \f(s3＋s4,T) B.eq \f(s2＋s3＋s4＋s5,4T)
C.eq \f(s3＋s4,4T)D.eq \f(s3＋s4,2T)
解析：若取CE段的平均速度表示D点小车速度，vD＝eq \f(s3＋s4,2T)，A、C错误，D正确；若取BF段的平均速度表示D点小车速度，vD＝eq \f(s2＋s3＋s4＋s5,4T)，B正确.
答案：BD
3.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.
（1）实验中，必要的措施是 ；
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）.s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝ m/s2.（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字）
解析：（1）为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持平行；同时为了打点稳定，应先接通电源再释放纸带，AB正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，D错误.故选AB.
（2）每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T＝5×0.02＝0.1 s；根据逐差法可知，物体的加速度a＝eq \f(（s4＋s5＋s6）－（s1＋s2＋s3）,9T2)＝
eq \f(（5.97＋6.78＋7.64）－（3.59＋4.41＋5.19）,9×0.01)×10－2＝0.80 m/s2.
答案：（1）AB （2）0.80
B级 等级提升
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，要用到电火花打点计时器，其电源频率为50 Hz.
（1）为完成本实验，下列器材中必须有的是 （填编号）.
①天平
②4～6 V低压交流电源
③刻度尺
④秒表
（2）安装好实验装置后开始实验.实验中以下操作必需的是 .
A.托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量
B.调整滑轮的高度，使细线与长木板平行
C.将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起
D.释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置
E.选择平直且各处粗糙程度相同的长木板做实验
（3）某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试根据纸带上各个计数点间的距离.
①算出打下D点时小车的瞬时速度为 m/s.（结果保留三位有效数字）
②计算出小车的加速度为 m/s2.（结果保留三位有效数字）.
（4）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，由于频率波动，交流电源的实际频率略大于50 Hz，则前面计算出的加速度值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）.
解析：（1）实验中不需要天平；电火花计时器不需要4～6 V低压交流电源；实验中需要用刻度尺，但是不需要秒表，故选③.
（2）实验中不需要托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量，选项A错误；调整滑轮的高度，使细线与长木板平行，选项B正确；实验中不需要平衡摩擦力，即不需要将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起，选项C错误；释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置，以充分利用纸带，选项D正确；选择平直且各处粗糙程度相同的长木板做实验，这样使得小车受到的摩擦力恒定，故E正确.故选BDE.
（3）两个相邻计数点之间还有四个点未画出，则T＝0.1 s；
①打下D点时小车的瞬间速度为vD＝eq \f(xCE,2T)＝eq \f(（5.20＋5.99）×10－2,0.2) m/s＝0.560 m/s.
②小车的加速度为a＝eq \f(xDG－xAD,9T2)＝
eq \f(（7.62＋6.80＋5.99－5.20－4.38－3.62）×10－2,9×0.12) m/s2＝0.801 m/s2.
（4）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，由于频率波动，交流电源的实际频率略大于50 Hz ，则打点周期小于0.02 s计算时还用0.02 s来计算，则计算出的加速度值与真实值相比偏小.
答案：（1）③ （2）BDE （3）①0.560 ②0.801（0.760～0.820） （4）偏小
5.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度，电源频率f＝50 Hz，在纸带上打出的点中，选出零点.每隔4个点取1个计数点.因保存不当，纸带被污染，如图所示，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：sA＝16.6 mm，sB＝126.5 mm，sD＝624.5 mm.
若无法再做实验，可由以上信息推知：
（1）相邻两计数点的时间间隔为 s.
（2）打C点时物体的速度大小为 m/s.
（3）物体的加速度大小为 （用sA、sB、sD和f表示）.
解析：（1）相邻两计数点的时间间隔
T＝0.02×5 s＝0.1 s.
（2）vC＝eq \f(sBD,2T)＝eq \f(sD－sB,2T)＝eq \f(（624.5－126.5）×10－3,2×0.1) m/s＝2.49 m/s.
（3）计数点A、B中间时刻的速度v＝eq \f(sB－sA,T)，
而vC＝v＋a×eq \f(3,2)T，
故a＝eq \f(2（vC－v）,3T)＝eq \f(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(sD－sB,2T)－\f(sB－sA,T))),3T)＝eq \f(sD－3sB＋2sA,3T2)＝
eq \f(sD－3sB＋2sA,3×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,f)))\s\up12(2))＝eq \f(（sD－3sB＋2sA）f2,75).
答案：（1）0.1 （2）2.49 （3）eq \f(（sD－3sB＋2sA）f2,75)
6.在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出.
（1）由纸带提供的数据求出打下点C、E时小车的速度，填入下表：
（2）根据表中的数据，在下图中作出小车运动的v-t图像.
（3）根据作出的v-t图像可得小车运动的加速度为 m/s2.
解析：（1）vC＝eq \(v,\s\up6(－))BD＝eq \f(BD,2T)＝eq \f(AD－AB,2T)＝0.35 m/s，
vE＝eq \(v,\s\up6(－))DF＝eq \f(DF,2T)＝eq \f(AF－AD,2T)＝0.55 m/s.
（2）画出的v-t图像应为一条倾斜的直线，如图所示.
（3）由图像的斜率可求得加速度
a＝eq \f(Δv,Δt)＝1.0 m/s2.
答案：（1）0.35 0.55 （2）见解析图 （3）1.0
计数点序号
B
C
D
E
对应的时刻t/s
0
0.1
0.2
0.3
小车的速度v/（m·s－1）
0.25
0.45