2.3 测量匀变速直线运动的加速度 同步练习—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同步练习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．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△t，若测得遮光物体的宽度为△x，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△t1=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微元法
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
2．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，为1.0s，则（　　）
A．滑块通过第一个光电门的速度为0.5m/s
B．滑块通过第二个光电门的速度为2.0m/s
C．滑块运动的加速度为0.15
D．两个光电门间的距离为0.25m
3．为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板，如图所示，滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动，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第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，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，则下列说法错误的是（
）
A．滑块通过第一个光电门的速度为
B．滑块的加速度为
C．两光电门之间的距离为
D．滑块通过两光电门中点的速度为
4．一个小球沿竖直方向运动的频闪照片（数据表示小球高度）如图所示，由照片可知（　　）
A．小球正在下降
B．小球正在上升
C．小球的加速度方向向下
D．小球的加速度竖直向上
5．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是（　　）
A．把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端
B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车
D．钩码的质量越大越好
6．在同一底片上每隔3s，多次爆光“拍摄”的飞机起飞照片如图所示。已知飞机的长度为40m，则以下估算结果正确的是（　　）
A．第2个像所对应时刻的瞬时速度大小约
B．第2个像所对应时刻的瞬时速度大小约
C．飞机的起飞加速度约
D．飞机的起飞加速度约
7．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缺码盘连接，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△t1、△t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12。下列关于滑块运动的加速度表达式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．劳斯莱斯(Rolls－Royce)是汽车王国雍容高贵的标志，某款加长版劳斯莱斯在启动过程中(视为匀加速)，每隔1.1s曝光一次，在同一底片上曝光三次形成的照片如图所示，已知车身总长为6m，则轿车的加速度最接近（　　）
A．7m/s2
B．8m/s2
C．9m/s2
D．10m/s2
9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是______。
A．长木板一定要水平摆放
B．在选取计数点时必须从纸带上第一个打点开始选取
C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位
D．作v﹣t图时，所描的线要确保经过每一个点
10．图是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带(A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz)，测得各段长度为OA=6.10cm、OB=13.20cm、OC=21.40cm、OD=30.70cm、OE=41.10cm、OF=52.60cm，则根据这些数据，可求得打B点时小车的速度和小车在斜面上运动的加速度分别为（　　）
A．0.77m/s，1.10m/s2
B．0.77m/s，7.10m/s2
C．1.53m/s，1.10m/s2
D．1.53m/s，7.10m/s2
二、多选题，共5小题
11．物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移到达A点，接着在时间T内又通过位移到达B点，则物体（　　）
A．在A点的速度大小为
B．在B点的速度大小为
C．运动的加速度为
D．运动的加速度为
12．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法中正确的是（
）
A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上
B．坐标轴单位长度越小越好
C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带
D．钩码的质量越大越好
13．如图所示A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的铁片自由落下，铁片下落中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1＝1.25×10－3s，t2＝0.625×10－3s，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．铁片通过光电门B的瞬时速度分别为vB＝8.00m/s
B．O点到光电门A的距离为1.00m
C．铁片从光电门A到B所需的时间0.40s
D．光电门A、B之间的距离为3.00m
14．在利用打点计时器打出的纸带“研究匀变速直线运动”的实验中，下述说法合理的是（　　）
A．在纸带上能直接测量出小车在各点的速度和加速度的大小
B．若纸带上的打点由密集变稀疏，则小车对应的速度由大变小
C．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内通过的位移的变化特点
D．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内速度变化的特点
15．(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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．下列说法正确的是(　　)
A．甲的实验误差比乙的实验误差小
B．甲的实验误差比乙的实验误差大
C．甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D．乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
三、填空题，共5小题
16．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为，，从光电门1到光电门2所经历的总时间。实验中已经测得滑块的长度d为4.45cm，滑块通过光电门1的速度v1为______m/s，滑块通过光电门2的速度v2为______m/s，滑块的加速度大小为______m/s2（结果保留两位小数）。
17．登上月球的宇航员利用频闪仪（拍照时间间隔为0.05s）给自由下落的小球拍照，所拍的部分闪光照片如图所示（图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度），则月球表面的重力加速度为___________，小球在D点的瞬时速度为___________。
18．测某小车运动的加速度时，打出了如下图所示的纸带，已知图中相邻两点间的时间间隔都是，，，，则打到点时小车的即时速度为___，小车运动的加速度为___。
19．如图所示是某位同学在研究小车的匀变速直线运动时，通过打点计时器获得的一条纸带。在所打的点中，取、、、、为计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未标出，测出各计数点间的距离分别是、、、．设打点计时器的打点周期为，请完成下列问题。
(1)以下关系式中正确的是______。
A．
B．
C．
D．
(2)小车的加速度______（用、、、和表示）
(3)若已知，，，，则打下点时小车的速度______（留两位小数）。
20．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图，设0点为计数点的起点，每两个计数点间有四个实际点未画出，则第一个计数点1与起点0间的距离x1=___________cm，计算此纸带的加速度大小a=___________m/s2；物体经过计数点2的瞬时速度为v2=___________m/s。
四、解答题，共4小题
21．气垫导轨如图所示，为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d=3cm的遮光板，滑块在牵引力的作用下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第一个光电门的时间为t1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为t2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光门到开始遮住第二个光电门的时间为t＝4.00s，求：
（1）滑块的加速度大小；
（2）两光电门之间的距离。
22．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm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△t1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为△t2＝0.10s，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t＝2.5s．求：
（1）滑块通过第一个光电门的速度是多少？
（2）滑块通过第二个光电门的速度是多少？
（3）滑块的加速度是多少？
23．如图为测试飞机滑跑阶段动力性能的监控屏幕截图．飞机前端装有d=6
mm的挡光片,跑道上隔一段距离有一个感光装置．图中上方的两个时间表示挡光片经过感光装置的挡光时间,图中秒表表示飞机到达感光装置的时刻．请根据图中提供的信息,求:
（1）飞机经过左边挡光片的速度大小．
（2）飞机经过右边挡光片的速度大小．
（3）飞机的加速度大小．
24．如图是打点计时器在运动纸带上打下的一行小点，已知计时器所用交流电的频率是
50Hz．那么根据
D、F两点间的位移△x
和时间△t，可以算出纸带在这两点间的平均速度
v＝，用这个平均速度就可以代表纸带经过
E
点时的瞬时速度，这就是测量瞬时速度的方法。试根据图中信息和交流的频率得出时间△t
的数值。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
A．用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度用了等效替代法，A错误；
B．小球通过光电门A时的瞬时速度大小为
C．小球通过光电门B时的瞬时速度大小为
由自由落体运动规律可得
解得
C正确；
D．由匀变速直线运动规律可得
解得
D错误；
故选C。
2．C
【详解】
AB．由速度公式得
AB错误；
C．根据，代入数据得
C正确；
D．两个光电门间的距离为
代入数据得
D错误。
故选C。
3．D
【详解】
AB．滑块通过第一个光电门时的速度为
滑块通过第二个光电门时的速度为
所以滑块的加速度为
故AB正确；
C．滑块在两光电门间的平均速度是
两光电门间的距离为
故C正确；
D．根据位移速度公式得
带入数据解得滑块通过两光电门中点的速度为
故D错误。
故选D。
4．C
【详解】
从上往下看，小球在相同的时间内位移逐渐增大，因此小球向下做加速运动或者向上做减速运动，加速度向下；
故选C。
5．D
【详解】
A．把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，故A正确，不符合题意；
B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器，故B正确，不符合题意；
C．为提高纸带利用率，应先接通电源，待打点计时器开始打点并稳定后再释放小车，故C正确，不符合题意；
D．钩码的质量并不是越大越好，故D错误，符合题意。
故选D。
6．B
【详解】
AB．由图知，飞机的照片长度为
L照片=2.00cm=0.0200m
车的实际长度
L飞=40m
实际长度与照片长度的比例为
飞机的两相邻照片间的距离，是飞机在t=3s内的路程在照片上的长度，由图可知飞机在t=3s内从右向左的路程照片长度分别为
s照片12=5.0cm
s照片23=7.0cm
则车的实际路程
s1=2000s照片12=2000×5.0cm=100m
s2=2000s照片23=2000×7.0cm=140m
根据匀变速运动推论可得第2个像所对应时刻的瞬时速度大小约
与40m/s接近，故B正确，A错误；
CD．根据逐差法可得加速度为
故CD错误。
故选B。
7．B
【详解】
根据运动学公式，有
故选B。
8．C
【详解】
车身总长为6m，在题图中占三小格，所以一小格代表2m，由图可看出小车在连续相等时间间隔内的位移，第一段位移有8小格，则位移为
第二段位移有13.5小格，则位移为
由匀变速直线运动推论有
即
故选C。
9．C
【详解】
A．在本实验中木板不一定要水平摆放，也可倾斜放置，保证小车做匀变速运动即可，A错误；
B．为了便于测量，从点迹清晰的点开始计时取点，并选取其以后各连续的点作为计数点，B错误；
C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位，C正确；
D．作v﹣t图时，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，但不是要求所描的线要确保经过每一个点，D错误；
故选C。
10．A
【详解】
根据运动学公式求速度
加速度
故选A。
11．AB
【详解】
CD．根据推论
解得加速度为
故CD错误；
A．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得A点的瞬时速度
故A正确；
B．同理可得B点的瞬时速度
故B正确。
故选AB。
12．AC
【详解】
A．为了使小车做直线运动，应通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上，A正确；
B．坐标轴的单位长度应根据实际情况选取，方便我们的计算越即可，B错误；
C．在使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，打完点后，应先断开电源后取纸带，C正确；
D．如果实验中加速度过大，会导致打出的点非常少，不利于我们研究，所以钩码的质量不是越大越好，D错误。
故选AC。
13．AC
【详解】
A．铁片通过光电门B的瞬时速度分别为v
故A正确；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度分别为
O点到光电门A的距离为
故B错误；
C．铁片从光电门A到B所需的时间
故C正确；
D．光电门A、B之间的距离为
故D错误。
故选AC。
14．CD
【详解】
A．在纸带上能直接测量出小车的位移和运动时间，从而间接的计算出小车在各点的速度和加速度的大小，A错误；
B．若纸带上的打点由密集变稀疏，则小车对应的速度由小变大，B错误；
C．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内通过的位移的变化特点，C正确；
D．通过打点纸带，可计算各点的速度，从而研究小车在各段相同时间内速度变化的特点，D正确。
故选CD。
15．BC
【解析】
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，A错误B正确；甲图中t=0时速度为零，乙图中t=0时速度不为零，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，C正确D错误．
16．0.89
1.48
3.93
【详解】
[1][2]通过光电门的速度分别为
[3]滑块的加速度
17．1.6
0.32
【详解】
[1]根据加速度公式得
[2]根据速度公式得
18．0.31
2.0
【详解】
[1]已知图中相邻两点间的时间间隔都是T=0.06s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有
[2]根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小
19．A
0.45
【详解】
(1)[1]A．由逐差法求加速度公式，根据题意，应有
故A正确；
BC．根据题意，应有
故BC错误；
D．根据题意，应有
故D错误。
(2)[2]
由逐差法求加速度公式，得
(3)[3]根据匀变速直线运动，平均速度等于中点时刻的瞬时速度，所以
20．3
3
0.75
【详解】
[1]由匀变速直线运动中，任意连续相等的时间间隔内位移差恒定，即有
其中x2=6cm，x3=15cm-6cm=9cm代入可得
x1=3cm
[2]由于每两个计数点间有四个实际点未标出，则每两个计数点的时间间隔T=5×0.02s=0.1s，此纸带的加速度大小为
[3]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，物体经过计数点2的瞬时速度为
21．（1）0.05
m/s2；（2）0.8m。
【详解】
(1)滑块通过第一个光电门时的速度设为，，则有
滑块通过第一个光电门时的速度设为，则有
滑块的加速度大小
(2)由运动学公式可得
22．（1）滑块通过第一个光电门的速度是0.1m/s；（2）滑块通过第二个光电门的速度是0.3m/s；（3）滑块的加速度是0.8m/s2．
【分析】
由题意可知考查速度、加速度的计算，代入速度、加速度公式计算可得．
【详解】
滑块通过光电门的时间极短，可将平均速度看成瞬时速度．
（1）滑块通过第一个光电门的速度为：＝m/s＝0.1m/s；
（2）滑块通过第二个光电门的速度为：m/s＝0.3m/s；
（3）根据加速度定义可知，滑块的加速度为：a＝＝＝0.8m/s2
【点睛】
因遮光条宽度较小，可以用平均速度表示遮光条的瞬时速度．计算加速度时，如果速度方向变化了，要先选择正方向，把矢量运算变为标量运算再计算加速度的大小．
23．（1）60m/s（2）120m/s（3）6m/s2
【详解】
d=6mm=0.006m
(1)飞机经过左边挡光片的速度为：
(2)飞机经过右边挡光片的速度为：
(3)飞机经过两挡光片所用时间为10s，由加速度定义式可得：
24．时间△t
的数值为
0.06s
【详解】
交流电源的频率是
50Hz，那么周期为：T==0.02s；
而由纸带可知：△t＝3T＝0.02×3s＝0.06s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页