高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第三节 测量匀变速直线运动的加速度练习

第二章　第三节　

A组·基础过关

1．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列说法正确的是(　　)

A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录

B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点

C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点

D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s

【答案】C　【解析】测量每两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺的零刻度对准计时起点，一次读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到每两个相邻计数点间距离的数值，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误．

2．(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(　　)

A．通过调节滑轮的高度，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上

B．坐标轴的单位长度越小越好

C．开始打点前要先接通电源后释放小车，打完点后要先断开电源后取纸带

D．槽码的质量越大越好

【答案】AC　【解析】实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上，可以减小误差，A正确；要适当地选取坐标轴的单位长度，使图像尽量分布在坐标平面中央，B错误；开始打点前要先接通电源后释放小车，打完点后要先断开电源后取纸带，C正确；槽码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误．

3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐．

(1)从图中读出计数点1和5的位置坐标分别为________cm和________cm.

(2)计算与计数点“2”相对应的小车瞬时速度v2＝______m/s.

(3)利用上图中的数据可求出小车运动的加速度a＝______m/s2.(小数点后保留两位有效数字)

【答案】(1)1.20　11.80　(2)0.22　(3)0.50

【解析】(1)根据刻度尺示数可知，1的位置坐标为1.20 cm,5的位置坐标为11.80 cm.

(2)因为相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔T＝5×＝0.1 s，利用匀变速直线运动过程中平均速度和中间时刻瞬时速度关系，可得v2＝≈0.22 m/s.

(3)根据逐差法可得x45－x23＝2aT2，x34－x12＝2aT2，联立可得a＝＝0.50 m/s2.

4．甲同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．

(1)电火花计时器是一种使用______的计时仪器，本实验还需要的测量工具有______．(填入正确选项前的字母)

A．天平　B．秒表　C．毫米刻度尺　D．交流电源　　F．直流电源

(2)使用打点计时器的正确操作顺序应该是________．

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带的同时接通电源

D．哪个先，哪个后都可以

(3)某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时，记录了下列实验步骤．合理的操作顺序是________(填写步骤前面的字母)．

A．把一条细绳拴在小车上，使细绳绕过滑轮，下边挂上合适的钩码．把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面

B．把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路

C．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源

D．换上新纸带，重复操作三次

【答案】(1)D　C　(2)A　(3)BACD

【解析】(1)电火花计时器需要用交流电源，故选D；打出的纸带需要用毫米刻度尺测量点与点之间的距离，即物体直线运动的位移，故选C．(2)为了有效利用纸带和保持打点的稳定，需要先接通电源后释放纸带，故选A．(3)先组装器材，后连接电路，然后将小车与纸带和钩码进行连接开始做实验，最后重复几次减小误差，故合理的顺序应该是BACD．

5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，打点计时器每隔0.02 s打一次点．(结果保留三位有效数字)

(1)在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB＝______m/s，vC＝______m/s，vD＝________m/s.

(2)利用纸带上的数据可求出小车运动的加速度a＝________m/s2.

(3)求出BE段的平均速度BC＝______m/s.

【答案】(1)1.38　2.64　3.90　(2)12.6　(3)3.27

【解析】(1)每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，故相邻计数点间的时间间隔T＝5×＝0.1 s．做匀速直线运动过程中，在选定的某一过程，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度，故vAB＝＝1.38 m/s，vC＝＝2.64 m/s，vD＝＝3.90 m/s.

(2)根据公式Δx＝aT2，可得a＝＝12.6 m/s2.

(3)BE段的平均速度＝＝3.27 m/s.

B组·能力提升

6．利用如图甲所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，图乙是由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.

乙

(1)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.

(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线．

丙

(3)由图像计算小车的加速度a＝______m/s2.

【答案】(1)0.864　(2)如图所示　(3)0.63(±0.01)

【解析】(1)根据匀变速直线运动某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度，所以有

vD＝＝ m/s＝0.864 m/s.

(2)利用描点法可画出速度—时间图像．

(3)在v－t图像中，图像的斜率表示加速度的大小，所以有

a＝＝ m/s2＝0.63 m/s2.