2.3 测量匀变速直线运动的加速度 课后练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

第二章匀变速直线运动第三节测量匀变速直线运动的加速度课后练习2021_2022学年高一物理上学期（粤教版2019必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d=3.0
cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30
s，通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10
s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0
s，则滑块的加速度约为（　　）
A．0.067
m/s2
B．0.67
m/s2
C．6.7
m/s2
D．不能计算出
2．在研究小车做匀变速直线运动时，小明同学把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再将这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐作为时间轴，最后将纸条上端中心点连起来，如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．直线的斜率表示小车的速度大小
B．直线的斜率表示小车的加速度大小
C．上端中心点连起来的直线表示小车位移与时间的关系
D．每条纸带上端中心纵坐标等于对应的0.1s内小车位移大小
3．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s则滑块经过光电门位置时的速度大小为（　　）
A．0.10
m/s
B．100
m/s
C．4.0
m/s
D．0.4
m/s
4．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d=4.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.20s，通过光电门2的时间为Δt2=0.10s，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=2.0s，则滑块的加速度约为（　　）
A．0.067m/s2
B．0.1m/s2
C．1.0m/s2
D．不能计算出
5．如图（甲）、（乙）两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图象。
同学们看了两人的实验报告后，有四个看法：
①甲的实验误差比乙的实验误差小
②甲的实验误差比乙的实验误差大
③甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
④乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
上述说法中，正确的说法是（　　）
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
6．一质点做匀加速直线运动，通过A点时速度为vA，经过时间t通过B点，速度为vB，又经过相同时间t通过C点，速度为vC，则以下关系式错误的是（　　）
A．vB=（vA+vC）
B．vB=（xAB+xBC）
C．a=（vC-vA）
D．a=（xBC+xAB）
7．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.20s，通过第二个光电门的时间为0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s。试估算滑块加速度为（　　）
A．
B．
C．
D．
8．某同学利用打点计时器所记录的纸带研究小车的运动情况，实验中获得的纸带如图所示，图中O为计时起点，A、B、C……为之后依次打出的8个点，则小车在这段时间内的运动状态可能是（　　）
A．加速直线运动
B．减速直线运动
C．匀速直线运动
D．先加速后减速直线运动
9．某同学练习使用打点计时器时，打出的一条纸带如图所示，图中点是打点计时器打出的第一个点，该纸带可能（　　）
A．一直做匀速运动
B．一直做减速运动
C．一直做加速运动
D．先做加速运动后做减速运动
10．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下，为了算出加速度，最合理的方法是（　　）
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应
的时刻/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
通过计数点时
的速度/（cm/s）
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
A．根据任意两个计数点的速度，用公式a=算出加速度
B．根据实验数据画出v﹣t图象，量出其倾角，用公式a=tanα算出加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
二、多选题，共5小题
11．如图所示的实验装置可以用来测量物体运动的加速度a，方法是让“工”字形金属片自由下落通过光电门，测量挡光片通过光电门时的速度，从而算出加速度。“工”字形金属片中间立柱长为h，上、下两块挡光片A、B足够窄，宽度均为d，挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来。若下挡光片B通过光电门的时间为t1，上挡光片A通过光电门的时间为t2，则下列表达式中正确的是（　　）
A．t1B．B挡光片通过光电门时的速度
C．“工”字金属片下落的加速度
D．“工”字形金属片的加速度
12．某同学在做“探究小车速度随时间变化的关系”实验，不需要的器材有（　　）
A．一端带滑轮的木板
B．打点计时器
C．低压直流电源
D．刻度尺
E.秒表
F.小车
13．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点，下列说法正确的是（　　）
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图像不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线
B．这10个点中有8个点虽然不完全在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远，因此可以表示小车运动规律
C．在10个点当中只有4个点能画在一条直线上（A、D、G、I）、有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律
D．与直线偏差较小的点（C、E、H、J）可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点（B、F）则可能是实验中出现错误造成的
14．某同学用如图所示的实验装置探究滑块运动的速度随时间变化的规律，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门两光电门相距x）、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下：
（1）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。
（2）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间、及遮光片从A运动到B所用的时间。
下列关于滑块运动的加速度表达式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
15．某同学在“利用电火花打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”，关于实验过程下列说法正确的是_______。
A．应使用6V以下的低压交流电源
B．使用时先接通电源，后让纸带运动
C．从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移、平均速度和加速度
D．每打完一条纸带要及时切断计时器的电源
三、填空题，共5小题
16．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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4个点没有画出，交流电的频率为50
Hz。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
17．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10张，照片与实物的比例为1∶10.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题：
（1）该照相机连拍时，其拍摄周期为T=___________
s。
（2）图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2=______
m/s，赛车在第五个位置的速度v5=_______
m/s。
（3）该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a=_________
m/s2。
18．小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、______、纸带、______、______．
19．打点前小车应______打点计时器且应先______后______。
20．先______，等打点稳定后，再______（填“启动打点计时器”或“放开小车”）。
四、解答题，共4小题
21．如图所示、一滑块做匀加速直线运动、先后通过A、B两个光电门。数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A的时间为，通过光电门B的时间为，遮光板从刚遮住光电门A到刚遮住光电门B的时间为t，遮光板的宽度为d。求：
（1）该滑块的加速度；
（2）A、B两个光电门之间的距离。
22．将打点计时器打出的纸带，以间隔相同数量的点的方式依次剪成短纸条，然后按先后顺序粘贴在一起，再将各段纸带顶端的中点连起来，如图所示。根据图形特点判断它们分别表示什么样的运动，并说明判断的理由。
23．一个水平向左运动的球的频闪照片如图所示。若需要估算该球运动的加速度，已知球的直径，还需拍摄者提供哪些信息 从该照片中你能获得哪些信息
24．如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B间距离为L=30
cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d=1
cm遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010
s、0.005
s，滑块从A到B所用时间为0.200
s，求：
(1)滑块在A、B间的平均速度？
(2)滑块加速度？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【详解】
遮光板通过第一个光电门时的速度
v1=m/s=0.10m/s
遮光板通过第二个光电门时的速度
v2=m/s=0.30
m/s
故滑块的加速度
a=≈0.067
m/s2
故选A。
2．B
【详解】
因为剪断的纸带所用的时间都是，即时间t相等，所以纸带的长度之比等干此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.速度时间直线的斜率表示加速度，可知运动物体的加速度
故B正确，ACD错误。
故选B。
3．A
【详解】
滑块经过光电门位置时的速度大小近似等于遮光条经过光电门时的平均速度，则
故选A。
4．B
【详解】
根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，则滑块经过第一个光电门的速度为
滑块经过第二个光电门的速度为
所以滑块在两个光电门间的加速度为
故选B。
5．C
【详解】
从图象中可以看出乙图上点几乎都在一条直线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比乙的实验误差大，故①说法错误，②说法正确。甲图中t=0时速度为0，乙图中t=0时速度不为0，所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹，故③说法正确，④说法错误；所以ABD错误；C正确；
故选C。
6．D
【详解】
AB．设B点的速度为vB，B点是由A到C运动的中间时刻，根据匀变速直线运动的规律推出，B点的速度是初末速度矢量和的一半，也等于全过程的平均速度，即
故AB正确；
C．根据匀变速直线运动的速度―时间公式知
即
故C正确；
D．由逐差公式
可知道
故D错误。由于本题选不正确的。
故选D。
7．D
【详解】
滑块经过第一、第二个光电门时的速度为
由加速度的定义可得
故选D。
8．A
【详解】
由纸带上点迹之的间距离可以看出，连续相等时间内的距离越来越大，所以小车做加速直线运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】
由于打点的时间间隔相等，从点迹距离可以看出，距离先变大后变小，因此纸带应先加速度后减速运动。
故选D。
10．C
【详解】
AC．在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v﹣t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=算出加速度，所以误差小；故A错误；C正确；
B．根据实验数据画出v﹣t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故B错误；
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，这种计算方法误差较大，不是最合理的方法，故D错误；
故选C。
11．BD
【详解】
A．由于“工”字形金属片自由下落通过光电门，上、下两块挡光片宽度均为d，上挡光片A通过光电门的速度大，故
故A错误；
B．极短时间内的平均速度可以近似表示瞬时速度，故B挡光片通过光电门时的速度
故B正确；
CD．“工”字型上挡光片A通过光电门时的速度
根据位移速度关系公式，有
解得
故D正确，C错误。
故选BD。
12．CE
【详解】
本实验是研究小车在平板上运动，通过打点计时器打点，用刻度尺测量计数点间的距离。打点计时器使用的是交流电源，并具有计时功能，所以不需要的是低压直流电源和秒表。
故选CE。
13．BD
【详解】
ABC．由于实验存在误差或错误，所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律，故AC错误，B正确；
D．直线通过大多数的点，与直线偏差较小的点（C、E、H、J）可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点（B、F）则可能是实验中出现错误造成的，故D正确。
故选BD。
14．CD
【详解】
滑块经过A、B两处的光电门的速度分别为
因为从A运动到B所用的时间为，经过的位移为x，利用
或
可算出
或
故选CD。
15．BD
【详解】
A.
电火花打点计时器使用220V交流电源，故A错误；
B.
打点计时器使用要求是先接通电源，后让纸带运动，故B正确；
C.
从纸带上可以直接得到的物理量有时间间隔、位移，故C错误；
D.
本着节约能源和安全的原则，每打完一条纸带要及时切断计时器的电源，故D正确。
故选BD。
16．1.380
2.640
【详解】
[1][2]相邻的计数点的时间为
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度则有
17．0.1
2.6
3.2
2
【详解】
（1）[1]每秒拍10张照片，则拍摄周期
T=
s=0.1
s
（2）（3）[2]设题图中前两段的位移为x1，最后两段的位移为x2，玩具赛车在第二个位置的速度为
v2=
m/s=2.6
m/s
[3]玩具赛车在第五个位置的速度为
v5=
m/s=3.2
m/s
[4]则
a==2
m/s2
18．交流电源
刻度尺
天平
【详解】
略
19．靠近
启动打点计时器
放开小车
【详解】
略
20．启动打点计时器
放开小车
【详解】
略
21．（1），方向与运动方向一致；（2）
【详解】
（1）遮光板通过光电门A的速度大小为
遮光板通过光电门B的速度大小为
滑块做匀加速直线运动,滑块的加速度大小为
方向与运动方向一致。
（2）A、B两个光电门之间的距离为
22．见解析
【详解】
(a)点迹均匀，相邻点迹的间隔相等，表示匀速运动；
(b)纸带长度均匀增大，表示匀加速运动；
(c)纸带长度先均匀增大，再保持不变，则表示先匀加速后匀速运动。
23．(1)提供频闪的时间间隔；(2)获得相等时间下小球的位移
【详解】
由相等时间内位移之差与加速度的关系
可知，要估算加速度，必须知道相等时间内位移之差和频闪的时间间隔
故需要提供频闪的时间间隔，同时从图像中可以测量相等时间内的位移
24．(1)1.5m/s；(2)5m/s2
【详解】
(1)30cm=0.3m，滑块在A、B间的平均速度为
(2)1cm=0.01m；滑块经过A点时的速度为
滑块经过B点时的速度为
滑块加速度为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页