2.3 测量匀变速直线运动的加速度 课后练习A—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A2021_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．在“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”学生实验中，除需要用计算机、数据采集器、小车、轨道及配件外，还需要的仪器有（　　）
A．秒表
B．米尺
C．位移传感器
D．光电门传感器和挡光片
2．疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度约为（　　）
A．9.62
B．9.85
C．9.93
D．9.25
3．让小车拖着纸带从某一倾斜的木板上滑下，启动打点计时器在纸带上留下如图所示的点迹。已知打点周期为T，点迹间各段长度已标在图上，若要求得该过程中小车运动的平均加速度，下列计算公式中最合理的是（　　）
A．由得
B．由得
C．由得
D．由得
4．有一列火车正在做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，第1分钟内发现火车前进180m，第6分钟内发现火车前进360m，则加速度为（　　）
A．0.01m/s2
B．0.05m/s2
C．36m/s2
D．D．180m/s2
5．如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点的速度可表示为（　　）
A．
B．
C．
D．
6．关于有效数字和误差，下列说法正确的是（　　）
A．有三位有效数字
B．与含义是一样的
C．多测几次求平均值可减小系统误差
D．测出物体长为，采用测量工具的最小刻度是1厘米
7．测定某辆轿车在平路上起动时的加速度（轿车起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，如图所示。如果拍摄时每隔3s曝光一次，轿车车身总长为4.5ｍ，那么这辆轿车的加速度大约为：（　　）
A．4m/s2
B．3m/s2
C．2
m/s2
D．1
m/s2
8．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条。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光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，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，则滑块的加速度约为（　　）
A．
B．
C．
D．
9．用速度传感器研究匀变速直线运动的实验中，测得小车各时刻的瞬时速度如下：为了求出加速度，最合理的方法是（　　）
时刻（s）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
瞬时速度(cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
118.0
138.0
A．根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度
B．根据实验数据画出图象，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度
C．根据实验数据画出图象，量出其倾角，用公式算出加速度
D．算出连续两个相等时间段内的加速度，再求平均值即对小车的加速度
10．如图所示，一根玻璃管抽成真空后竖直固定。在玻璃管外固定两个光电门A和B，与光电门相连的电子计时器（图中未画出）可自动记录遮光时间Δt，若测得遮光物体的宽度为Δx，可以用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度，现将一个直径d=12.9mm的小球从玻璃管顶部静止释放，电子计时器记录小球通过光电门A的时间Δt1=0.0043s，通过光电门B的时间Δt2=0.0026s，A、B之间的距离H=0.8m。则（　　）
A．用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度用了控制变量法
B．小球通过光电门A时的瞬时速度大小为4.96m/s
C．可通过题给信息测得当地的重力加速度约为9.75m/s2
D．小球从光电门A运动到光电门B的时间0.0017s
二、多选题，共5小题
11．位移传感器由发射器A和接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号。将发射器固定在小车上，接收器固定在地面上。小车由静止开始做匀加速运动的同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此后每间隔10s发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。已知接收器接收到第一个红外线脉冲和第一个超声波脉冲的时差为1.25s，接收第二个红外线脉冲和第二个超声波脉冲的时差为1s。已知发射器A和接收器B均视为质点，不计红外线传播的时间，超声波在空气中传播速度为340m/s，则（　　）
A．小车远离接收器
B．小车靠近接收器
C．AB起始相距425m
D．小车做匀加速运动的加速度大小为
12．如图甲所示，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，将一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，用米尺测量甲、乙之间的距离。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，作出的图象如图乙所示。由此可以得出（　　）
A．滑块经过光电门乙的速度大小为
B．滑块经过甲、乙两光电门最长时间为
C．滑块运动的加速度的大小
D．图线下所围的面积表示物体由静止开始下滑至光电门乙的位移大小
13．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（
）
A．电磁打点计时器正常工作使用的是低压交流电源
B．打点计时器的打点周期与电压高低有关
C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
D．应先接通电源，后释放小车
14．如图是某质点运动的速度-时间图象，由图象得到的正确结果是（　　）
A．0~1s内的平均速度是2m/s
B．0~2s内的位移大小是3m
C．0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度
D．0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
15．光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法正确的是（　　）
A．物体运动全过程中的平均速度是
B．物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是
C．物体运动到斜面中点的瞬时速度是
D．物体在时的瞬时速度是
三、填空题，共5小题
16．开始放开小车时，应使小车______（填“靠近”或“远离”）打点计时器。
17．把小车停在______（填“靠近”或“远离”）打点计时器的位置。先______，后______（填“启动打点计时器”或“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。
18．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为______取一小段位移，用这段位移的______表示这点的瞬时速度。
19．一个匀加速的物体拖动纸带运动，获得打点计时器打出的一段纸带如图所示，每两个计数点之间的时间间隔为，打点计时器打下计数点3时物体的瞬时速度为________；打点计时器打下计数点4时物体的瞬时速度为________；物体的加速度为________。
20．物体作匀加速直线运动先后经过A、B、C三点，经过AB段所需时间为t，经过BC段所用时间为。若AB＝BC＝s，则物体运动全过程的平均速度为______，运动的加速度大小为_______。
四、解答题，共4小题
21．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是小球在没有阻力时自由下落的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次。(照片中的数字是小球距起落点的距离，单位cm)
(1)试判断小球的运动是否是匀变速直线运动？(请说出判断依据)
(2)若是匀变速直线运动，加速度是多大？
22．匀变速直线运动的有很多重要的性质。例如，做匀变速直线运动的物体，在任意相邻相等时间内通过的位移之差是一个恒量。
(1)某物体做匀变速直线运动的加速度为a，通过相邻相等时间T内的位移之差为，试证明：；
(2)某实验小组利用频闪照片研究自由落体运动，由于某些原因频闪照片的部分残缺不全，同学利用剩余部分测得BC之间的位移为9.80cm，CD之间的位移为10.88cm，已知频闪的时间间隔为s，试估算自由落体加速度为多少？
23．从斜面上某一位置每隔0.1
s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片，测得，。试问：
(1)小球的加速度是多少？
(2)拍摄时小球B的速度是多少？
(3)拍摄时xCD是多少？
24．某同学获得一小球竖直向上做匀减速直线运动的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离。小球质量m=0.2kg，当地重力加速度取9.8m/s2，求：
(1)t2时刻小球的速度为多少？
(2)计算小球上升的加速度大小为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
在“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”学生实验中，除需要用计算机、数据采集器、小车、轨道及配件外，还需要的仪器有光电门传感器和挡光片。
故选D。
2．A
【详解】
根据图乙可知三幅图中小球中心对应的刻度值分别为
x1=2.50cm=0.0250m，x2=26.50cm=0.2650m，x3=77.20cm=0.7720m
则重力加速度大小为
故选A。
3．D
【详解】
为了减小实验误差常用逐差法求出加速度，然后求出加速度的平均值作为小车的加速度，所以根据图示实验数据，由匀变速运动推论
得
加速度的平均值
故选D。
4．A
【详解】
由匀变速直线运动的推论可知
A正确。
故选A。
5．C
【详解】
由匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即
故选C。
6．D
【详解】
A．有效数字是从左边第一个不是0的数字开始的，0.082cm是两位有效数字，A错误；
B．0.92cm是两位有效数字，采用的测量工具的最小刻度是1mm，而0.920cm是三位有效数字，采用的测量工具的最小刻度是0.1mm，它们的含义是不同的，B错误；
C．多测几次求平均值，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误；
D．测出一个物体长为123.6cm，最后一位是估读的，而倒数第二位3cm是准确的，所以采用的测量工具的最小刻度是1厘米，D正确。
故选D。
7．D
【详解】
车身长度4.5m，占据3个格子，则第一段时间间隔内的位移为x1=12m；第二段时间间隔内的位移为x2=21m；根据可得
故选D。
8．B
【详解】
滑块通过第一个光电门时的速度
滑块通过第二个光电门时的速度
加速度
故选B。
9．B
【详解】
A．根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度，由于只利用了其中两组数据，偶然误差较大，所以A错误；
B．根据实验数据画出图象，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度，这种方法可以减小误差，所以B正确；
C．根据实验数据画出图象，量出其倾角，用公式算出加速度，因为两坐标轴的分度值不相同，同一组数据不同分度画出的图像倾角各不相同，所以这种方法误差较大，所以C错误；
D．算出连续两个相等时间段内的加速度，再求平均值即对小车的加速度，这种方法最后只用了第一组与最后一组数据，偶然误差也较大，所以D错误；
故选B。
10．C
【详解】
A．用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度用了极限法，选项A错误；
B．小球通过光电门A时的瞬时速度大小为
选项B错误；
C．小球通过光电门B时的瞬时速度大小为
可得当地的重力加速度约为
选项C正确；
D．小球从光电门A运动到光电门B的时间
选项D错误。
故选C。
11．BC
【详解】
AB．因为红外线脉冲和超声波脉冲的时差减小，所以小车靠近接收器，A错误，B正确；
C．AB起始相距为
C正确；
D．发出第二个超声波的距离为
小车做匀加速运动的加速度大小为
D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】
A．由位移公式
和速度公式变形得
即纵坐标与横坐标之间的关系为
当时，纵截距为滑块通过光电门乙时的速度，由图可知，滑块经过光电门乙的速度（末速度）大小为v0，故A正确；
B．纵坐标与横坐标之间的关系为
故当纵坐标时，横轴截距是滑块从静止释放到光电门乙的时间的两倍，即
不是滑块经过甲、乙两光电门最长时间，故B错误；
C．由A项分析与图可知加速度大小
故C正确；
D．图是，不是速度图象，所以图线下所围的面积不表示物体由静止开始下滑至光电门乙的位移大小，故D错误。
故选AC。
13．ACD
【详解】
A．电磁打点计时器正常工作使用的是约8V的低压交流电源，A正确；
B．打点计时器的打点周期只与交流电源的频率有关，与电压高低无关，B错误；
C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，有利于纸带的充分利用，C正确；
D．应先接通电源，后释放小车，有利于纸带的充分利用，D正确。
故选ACD。
14．BC
【详解】
A．0～1s内的平均速速度
故A错误；
B．0～2s内的位移大小等于梯形面积大小
故B正确；
C．0～1s内的加速度
2～4s内加速度
故C正确；
D．0～1s内与2～4s内图线均在v正半轴，即速度都为正方向，运动方向相同，故D错误。
故选BC。
15．AB
【详解】
A．物体运动全过程中的平均速度
故A正确；
B．因为
故B正确；
C．根据
解得
因为
则
则中点时的瞬时速度是，故C错误；
D．物体在时的瞬时速度等于物体运动全过程中的平均速度
故D错误。
故选AB。
16．靠近
【详解】
略
17．靠近
启动打点计时器
放开小车
【详解】
略
18．中间时刻
平均速度
【详解】
略
19．
【详解】
利用匀变速直线运动的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则有打下计数点3时物体的瞬时速度为
打点计时器打下计数点4点时物体的瞬时速度为
由
得
20．
【详解】
[1][2]平均速度
第一阶段的平均速度
第二阶段的平均速度
两个阶段中间时刻的时间间隔是
加速度是
21．(1)是匀变速直线运动；(2)
【详解】
(1)由题可知，小球是在没有阻力的情况下自由下落，则属于自由落体运动，故也属于匀变速直线运动。
(2)根据逐差法求加速度
22．(1)见解析；(2)9.72m/s2
【详解】
(1)设物体在匀变速直线运动中，加速度为a，经过任意一点A的速度为v0，从A点开始，经两个连续相等的时间T的位移分别是x1和x2，如图所示
根据运动学公式
，，
两个连续的相等的时间内的位移之差
因为T是个恒量，小车的加速度也是个恒量，因此Δx也是个恒量，即只要物体做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间内的位移之差等于一个常数
(2)由
可得
23．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)由匀变速直线运动规律的推论可得
(2)
由匀变速直线运动规律的推论可得
(3)
由匀变速直线运动规律的推论可得
则
24．(1)4.986m/s；(2)
【详解】
(1)
t2时刻小球的速度
(2)根据
可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页