2.3 测量匀变速直线运动的加速度 新学期基础练习—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新学期基础练习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．在用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，某同学打出了一条纸带，如图所示．已知相邻计数点之间的时间间隔为0.1
s，OA＝3.00
cm、AB＝3.50
cm、BC＝4.00
cm、CD＝4.50
cm.由以上信息可以求出打计数点B时纸带的瞬时速度为(　　)
A．0.375
m/s
B．3.75
m/s
C．0.05
m/s
D．0.5
m/s
2．如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，则有
A．此图纸带加速度最大
B．此图纸带平均速度最小
C．此图纸带平均速度最大
D．此图纸带加速度最大
3．甲、乙两位同学用刻度尺测量同一竹竿的长度时记录的数量分别是，甲为5.65m，乙为5.650m．根据你学过的物理知识判断下列说法正确的是
A．甲同学使用的是最小刻度为厘米的刻度尺进行测量
B．乙同学使用的是最小刻度为厘米的刻度尺进行测量
C．甲同学的记录数准确到厘米
D．乙同学使用的是最小刻度为毫米的刻度尺进行测量
4．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和科学思维结合起来，可以深刻地提示自然规律。以下实验中属于理想实验的是（　　）
A．探究求合力方法的实验
B．伽利略的斜面实验
C．用打点计时器测物体加速度的实验
D．探究加速度与力、质量之间的关系的实验
5．如图是某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时打出的纸带，已知打点计时器的电源频率是50Hz（周期是0.02s），则（
）
A．
B．；
C．
D．
6．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹.下列关于纸带上点迹的说法中不正确的是
(　　)
A．点迹记录了物体运动的时间
B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
7．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　）
A．打点计时器应使用交流电源
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源
C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带
8．用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况如图是实验得到的纸带则小车的加速度和在点1时的即时速度分别是多少？　　
A．m/s2 和m/s
B．m/s2 和m/s
C．m/s2 和m/s
D．m/s2 和m/s
9．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：
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻/s
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点时的速度/（cm·s-1）
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
为了计算加速度，合理的方法是（　　）
A．根据任意两计数点的速度，用公式a=算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图像，量出其倾角α，由公式a=tanα求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
10．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
二、多选题，共5小题
11．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知(
)
A．上木块做加速运动，下木块做匀速运动
B．上木块在时刻t2与下木块在时刻t5速度相同
C．在时刻t2以及时刻t5间，上木块的平均速度与下木块平均速度相同
D．在时刻t1瞬间两木块速度相同
12．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是
(　　)
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边
B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面
13．在做“研究匀变速直线运动”的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示．设各相邻记数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两记数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是
(　　)
A．s2－s1＝aT2
B．s4－s1＝3aT2
C．s1＝aT2
D．打点2时物体的速度为v2＝
14．如图所示，t=0时，一物体从光滑斜面上的A点由静止开始匀加速下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），在水平面上做匀减速运动，最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，则下列说法中正确的是（　　）
t/s
0
2
4
6
v/（m/s）
0
8
12
8
A．t=3s的时刻物体恰好经过B点
B．t=10s的时刻物体恰好停在C点
C．物体运动过程中的最大速度为12m/s
D．A、B间的距离小于B、C间的距离
15．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位)，则
A．第1s内的位移是5m
B．前2s内的平均速度是7m/s
C．任意相邻的1s内位移差都是1m
D．任意1s内的速度增量都是2m/s
三、填空题，共5小题
16．光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，图乙中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块d从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10﹣2
s和1.0×10﹣2
s，小滑块d的宽度为0.5
cm，可以测出滑块通过光电门1的速度v1=______m/s，滑块通过光电门2的速度v2=_______m/s．（保留两位有效数字）
17．如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，重力加速度为g=10m/s2，则：
（1）小球平抛的初速度v0=____m/s
（2）小球过A点的速率vA=___m/s
（3）抛出点在A点左侧____cm，上侧___cm
18．如图所示，为测量向左做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为的挡光片固定在小车上，测得两者间距为。当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为和，则小通过的速度分别是______；______；小车的加速度__________。
19．一物体由静止起作匀加速运动，试计算下列各小题：
（1）速度为4m/s时，位移为8m；速度为8m/s时，位移为________。
（2）速度为2m/s时，位移为5m；要使速度达到6m/s，还要走________。
（3）前5s内走10m，则前10s内走________。
（4）前4s内走10m，则再走4s还能走________。
（5）走前2m需4s，则走前4m需________。
（6）走前3m需5s，再走3m还要________。
（7）第一个5s走8m，第十个5s走________。
（8）通过10m时，速度达到2m/s，再走10m速度达到________。
（9）前2s内位移和后3s（共走5s）内位移之比为________。
（10）共走5m，通过前2m所需时间和通过后3m所需时间之比为________。
20．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，刻度尺的零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离为下列表格中。
距离
d1
d2
d3
测量值/cm
1.20
5.40
12.00
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s，小车通过计数点“4”的瞬时速度为v4=______m/s。
四、解答题，共4小题
21．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？
22．小明同学利用气垫导轨和光电门测滑块加速度。滑块上安装了宽度为3.00
cm的遮光片，沿倾斜气垫导轨先后通过两个光电门，计时器记录了遮光片通过第一个光电门的时间为0.30
s，通过第二个光电门的时间为0.10
s，小明用刻度尺测出两个光电门距离为20.00cm，则滑块的加速度为_________
23．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？
24．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0的遮光条。如图，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，试估算滑块的加速度。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．A
【解析】
相邻计数点之间的时间间隔为，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，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小：
，故A正确，BCD错误．
点睛：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
2．A
【解析】
【分析】
由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较平均速度的大小关系，根据位移和时间关系可以判断其加速度的大小关系。
【详解】
从图中可以发现在位移相同的情况下，C纸带所用时间最长，故C纸带平均速度最小，故BC错误；
从图中可以发现纸带A的相邻的时间间隔位移之差最大，所A纸带加速度最大，故A正确，D错误。
故选：A。
【点睛】
由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较平均速度的大小关系。
3．B
【分析】
用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值；注意长度是否从0刻度线量起，起始端从0开始的，读出末端刻度值即为物体长度，同时注意刻度尺要估读到分度值的下一位．
【详解】
用刻度尺测量物体的长度时，需要估读到最小刻度的下一位，甲读数为5.65m，即使用的刻度尺最小刻度为分米，乙读数为5.650m，使用的刻度尺最小分度为厘米，故B正确，ACD错误．故选B．
【点睛】
用刻度尺多次测量物体长度时，要去掉出现错误的数值，剩余的取平均值并保留到与测量数值位数一样，这样更接近物体长度真实值．
4．B
【详解】
A．探究共点力合成规律采用的是“等效替代"的思想，故A错误；
B．伽利略的斜面实验，抓住主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地反映了自然规律，属于理想实验，故B正确；
C．用打点计时器测物体的加速度是在实验室进行是实际实验，故C错误；
D．探究加速度与力、质量之间的关系利用控制变量法，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
打点周期为0.02s，每相邻计数点间有5个时间间隔，可知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论，可得C点的瞬时速度为
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．C
【分析】
打点计时器每隔一定的时间(当电源频率为50Hz时，打点的时间间隔为0.02s)打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况．但不能反映物体的质量和形状．
【详解】
A.相邻两点之间的时间间隔为，其中f为计时器所通交流电的频率；因此点迹可以记录物体运动的时间，故A正确；
B.物体运动过程中相对于出发点的每个位置与纸带上点迹相对于起点的位置一一对应，因此点迹可以记录物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；
C.纸带上点迹的分布情况与物体的质量和形状无关，因此不能够反应物体的质量和形状，故C错误；
D.根据纸带上点迹的分布情况，可以反映了物体的运动的方向、轨迹、位移，可以计算出物体运动的速度、加速度，因此纸带上点迹的分布情况可以反映物体的运动情况，故D正确；
7．C
【详解】
A．打点计时器应使用交流电源，A正确；
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确；
C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误；
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。
故选C。
8．A
【详解】
在匀变速直线运动中有
；将，，带入解得：
；
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，因此有：
，
A．m/s2 和m/s ，与结论相符，选项A正确；
B．m/s2 和m/s ，与结论不相符，选项B错误；
C．m/s2 和m/s ，与结论不相符，选项C错误；
D．m/s2 和m/s ，与结论不相符，选项D错误；
故选A．
【点睛】
该题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，知道匀变速运动中间时刻的速度等于这段时间的平均速度，且掌握△x=aT2；在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
9．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=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．这种方法是不对的，因为依次算出通过连续两计数点间的加速度再算出平均值，实质还是仅用了两个计数点的速度，偶然误差较大，故D错误。
故选C。
10．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。
11．AC
【详解】
A．
上面木块在相等时间内的位移之差是一恒量，知上木块做加速运动，下木块在相等时间内的位移大小相等，做匀速直线运动，故A正确；
B．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设每一小格为d，则上木块在时刻t2的速度，下木块的速度，故B错误；
C．在时刻t2以及时刻t5间，上下木块运动的位移大小相等，时间相等，则平均速度相等，故C正确；
D．根据△x=aT2得，上面木块的加速度，则在时刻t1瞬间上面木块的瞬时速度
与下木块的速度不等，故D错误．
故选AC。
12．ACD
【详解】
A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物.所以A正确;
B．实验时为了减小误差，小车的加速度应该适当大一些，故B错误.
C．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，所以C正确;
D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面才能打出点，所以D正确.
13．BD
【详解】
AB.根据匀变速直线运动的推论公式
Δx＝aT2
与
－＝(m－n)aT2
可得：
－＝(m－n)Δx
所以
s2－s1＝aT2,s4－s1＝3aT2
故A错误，B正确；
C.打点计时器在纸带上打0点时速度不一定为零，所以
s1＝v0t＋aT2
故C错误；
D.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得打点2时物体的速度为
v2＝＝
故D正确．
14．BD
【详解】
AC．根据图表中的数据，可得物体下滑的加速度
在水平面上的加速度
根据运动学公式
，
解得
则经过到达B点，到达B点时的速度
如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点，所以最大速度不是12m/s，故AC错误；
B．第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间
所以到C点的时间为10s，故B正确；
D．根据可知
，
则A、B间的距离小于B、C间的距离，故D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】
A．根据
得质点的加速度
a=2m/s2，
第1s内的位移为
故A错误；
B．第2s末的速度为
所以前2s内的平均速度
故B正确；
C．任意相邻1s内的位移差
故C错误；
D．任意1s内速度的增量
△v=at=2×1m/s=2m/s
故D正确。
16．0.20;
0.50;
【详解】
利用滑块通过光电门时的平均速度代替滑块的瞬时速度故有：
滑块通过光电门1的速度：
滑块通过光电门2的速度：
17．1
10
5
【解析】
【分析】
正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数，解出闪光周期，然后进一步根据小球水平和竖直方向运动特点求解．
【详解】
（1）小球水平方向匀速运动，由于A到B的水平位移与B到C的水平位移相同，因此小球从A点运动到B点经历的时间与从B点运动到C点经历的时间相等；在竖直方向上有：y=gT2，其中y
=10cm，可解得闪光的时间T=0.1s；水平方向：x=v0T，其中x=2L=0.1m，故解得小球平抛的初速度v0=1m/s．
（2）根据平抛运动竖直方向匀变速直线运动特点可知，物体在B点时竖直方向的速度为：vBy==m/s=2m/s，在竖直方向有：vBy=vAy+gT，所以vAy=vBy-gT=1m/s，所以A点速度为：vA==m/s．
（3）设从抛出点到A的时间为t，则有：t==0.1s，根据平抛运动有：yA=gt2=0.05m=5cm，xA=v0t=0.1m=10cm，即抛出点在A点左侧10cm，上侧5cm处．
18．
【详解】
[1]挡光片通过光电门的平均速度可以认为是小车在此时刻的瞬时速度，故小车通过光电门的A速度为
[2]
小车通过光电门的B速度为
[3]此段时间小车的位移为d，由运动学速度位移关系式，代入数据得：
19．32m
40m
40m
30m
152m
4：21
【详解】
（1）[1]．速度为4m/s时，位移为8m；则
则速度为8m/s时，位移为
。
（2）[2]．速度为2m/s时，位移为5m；则
要使速度达到6m/s，则
还要走45-5=40m.
（3）[3]．前5s内走10m，则
则前10s内走
。
（4）[4]．前4s内走10m，则
则再走4s还能走
。
（5）[5]．走前2m需4s，则
则走前4m需
。
（6）[6]．走前3m需5s，则
再走3m还要
。
（7）[7]．第一个5s走8m，则
第十个5s走
。
（8）[8]．通过10m时，速度达到2m/s，则
再走10m速度达到
。
（9）[9]．前2s内位移和后3s（共走5s）内位移之比为
。
（10）[10]．共走5m，通过前2m所需时间和通过后3m所需时间之比为
。
20．1.05
1.65
【详解】
[1]根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知小车通过计数点“2”的瞬时速度为
[2]同理，小车通过计数点“4”的瞬时速度为
21．(1)4.986m/s；(2)
【详解】
(1)
t2时刻小球的速度
(2)根据
可得
22．0.2m/s2
【详解】
遮光板通过第一个光电门的速度
遮光板通过第二个光电门的速度
则加速度
23．（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．
24．0.12m/s2
【详解】
滑块上遮光板开始通过第一个光电门的瞬时速度
滑块上遮光板开始通过第二个光电门的瞬时速度
滑块的加速度
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页