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9小题
1．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，从打下的若干条纸带中选出了如图所示的一条，打点计时器的电源频率为50Hz，点B、C、D到A点的距离分别为2cm、5cm、9cm（每两点间还有4个点没有画出来），则（　　）
A．该匀变速直线运动的加速度为4m/s2
B．该匀变速直线运动的加速度为1m/s2
C．该匀变速直线运动是减速直线运动
D．纸带上B点对应的瞬时速度为0.7m/s
2．在测量瞬时速度的实验中，光电门传感器测量的是（　　）
A．挡光片宽度
B．挡光时间
C．平均速度
D．加速度
3．某同学在校运动会上参加百米赛跑，他在加速跑的后半阶段第内的跑动距离为，第内的跑动距离为，若加速跑阶段可看成匀加速直线运动，则他在这内的速度变化量为（　　）
A．
B．
C．
D．
4．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，滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为，通过第二个光电门所用的时间为，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为，则滑块的加速度应为（　　）
A．0.50m/s2
B．0.14m/s2
C．0.40m/s2
D．0.22m/s2
5．把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点。其中一段纸带如图所示。在纸带上取O、A、B、C、D、E计数点，每两个计数点间时间间隔为T，位移分别为x1、x2、x3、x4、x5。下列说法不正确的是（　　）
A．打点计时器先打出纸带上的O点、后打出E点
B．打下纸带上的O点时，该时刻重物的速度一定为零
C．利用均可求纸带上B点的速度
D．利用均可求纸带加速度
6．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2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度大的为（　　）
A．1m/s2
B．4m/s2
C．2m/s2
D．5m/s2
7．甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正方向，甲的加速度为3m/s2，乙的加速度为﹣3m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．两物体都做加速直线运动
B．甲做加速直线运动，它的速度变化快
C．乙做减速直线运动，它的速度变化慢
D．甲乙速度变化一样快
8．使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：
a．松开纸带让小车带着纸带运动
b．穿好纸带
c．把打点计时器固定好
d．接通电源进行打点
以上步骤的正确顺序是（　　）
A．abcd
B．cbda
C．cdba
D．bcda
9．为了测定某辆轿车在平直公路上匀加速启动时的加速度，某人拍摄了一张在同一底片上两次次曝光的照片，如图所示。其中第一次曝光时汽车刚好由静止启动，曝光时间间隔为2s，轿车车身总长为4.5m。那么这辆轿车的加速度约为（　　）
A．3.4cm/s2
B．7.45m/s2
C．10.20m/s2
D．12.45m/s2
二、多选题，共5小题
10．某质点做匀加速直线运动，由A点经过B点到达C点历时4s。前2s和后2s位移分别为AB=8m和BC=12m，则对该质点运动描述正确的是（　　）
A．质点经过B点时的速度是4m/s
B．质点的加速度是1m/s2
C．质点经过A点时的速度是3m/s
D．质点经过C点时的速度是5m/s
11．如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离L=30cm。为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为d=1cm的遮光条。现让滑块依次通过光电门A、B，与光电门连接的电脑记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从光电门A到B的时间为0.200s。则下列说法正确的是（　　）
A．滑块经过A的速度为1cm/s
B．滑块经过B的速度为2cm/s
C．滑块在A、B间的平均速度为1.5m/s
D．滑块在A、B间的加速度为5m/s2
12．下列叙述中正确的是（　　）
A．实验系统一般由传感器、数据采集器、计算机组成
B．用实验系统测量位移的实验中实验完毕要及时关闭发射器的电源
C．力传感器可以测出力的大小
D．固定在运动物体上的速度传感器可以直接测出速度
13．在利用实验系统研究匀速直线运动的实验中，下列操作中正确的是（　　）
A．把位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在长木板上
B．把位移传感器的发射器固定在长木板上，接收器固定在小车上
C．为让小车做匀速运动，长木板一定要水平放置
D．为让小车做匀速运动，长木板的一端要适当抬高
14．在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误步骤是______。
A．拉住纸带，将小车移近打点计时器处先放开纸带，再接通电源
B．将平板一端抬高，使小车在平板上能做匀变速直线运动，然后固定平板
C．将打点计时器固定在木板上靠近滑轮一侧
D．从三条纸带中选择一条理想纸带来研究匀变速直线运动的加速度
三、填空题，共5小题
15．在原高中物理教科书中，有一张用频闪相机拍摄小球做自由落体运动的图片。已知频闪相机每间隔拍摄一次。如图所示是图片的一部分。从图片中可以得到AB的距离为33.15cm，BC间的距离为42.94cm。在拍摄小球运动到B点时，小球的速度为v=_____________。不计空气阻力，当地的重力加速度_____________。（计算结果保留三位有效数字）
16．如图所示，用光电门研究钢球下落的速度，小球的直径为，测得小球通过光电门的时间间隔为，通过光电门的时间间隔为，钢球从光电门到光电门的时间为，钢球经过光电门的速度大小为________，钢球从光电门到光电门的平均加速度大小约为________。
17．一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0，v2=0.06m/s，v3=___________m/s，v4=0.18m/s，v5=___________m/s。在坐标纸上作出小球的速度—时间图象（保留描点痕迹）_______。
18．数字化信息系统（DIS）是由________、数据采集器和计算机三部分构成。“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为0.01m，实验中挡光片通过光电门的时间为0.04s，测得小车的瞬时速度为_______m/s。
19．东辰学校高一同学有两个实验小组进行了如下的实验探究
(1)甲小组做“研究匀变速直线运动”实验，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，其中x1，x2，x3，x4已由刻度尺测出，则打A点时小车瞬时速度的计算表达式为vA=_________，由逐差法小车运动的加速度计算表达式为a＝_________；
(2)乙小组运用园艺山乐荟城商场一楼与二楼之间的自动扶梯探究速度，张三同学沿匀速开动（上行）的自动扶梯从一楼走上二楼时，数得走了18级；当他以同样的速率（相对扶梯）沿同一开动（上行）的自动扶梯从二楼走下一楼时，数得走了36级，则一楼与二楼间的自动扶梯级数为_________。
四、解答题，共4小题
20．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为L＝3.0
cm的遮光板，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间隔为Δt＝4.0
s。试计算：
(1)滑块的加速度多大；
(2)两个光电门之间的距离是多少。
21．如图所示，为了测定导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为
3.0cm
的遮光板，滑块在牵引力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
Δt1＝0.10s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.05s，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
t＝3.0s，求滑块的加速度大小。
22．从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几颗后，对在斜面上滑动的小球拍下照片，如图所示，测得sAB=24cm，sBC=28cm，试求：
(1)小球下滑的加速度大小；
(2)拍摄时B球的速度vB大小；
(3)A球上面滚动的小球还有几个？
23．频闪摄影原理如下，暗室中的照相机快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出短暂闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在闪光时刻的位置。下图是自由下落的小球频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次，照片中的数字是小球下落的实际距离，单位是cm。求∶
(1)图中小球下落的平均速度大小；
(2)图中被“□”遮挡住的数字；
(3)小球自由下落的加速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
AB．由于每两点间还有4个点没有画出来，所以两计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动推论，得
故A错，B对；
C．由于不知道最先打出的点，故无法判断纸带运动情况，故C错；
D．根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得
故D错。
故选B。
2．C
【详解】
光电门上有两个孔，一孔发射红外线，另一孔接收红外线，当两孔间有遮挡物时，传感器就会计时，挡光结束，计时也会结束，因此光电门会测出挡光时间，再根据
所以测的是挡光片通过光电门传感器过程中的平均速度。
故选C。
3．C
【详解】
在匀变速直线运动中，由
得
则内的速度变化量为
故选C。
4．A
【详解】
滑块通过第一个光电门的速度
滑块通过第二个光电门的速度为
从第一个光电门到第二个光电门的时间间隔为△t=0.30s，故滑块的加速度
故选A。
5．B
【详解】
A．重物便拉着纸带下落，是加速运动，则点迹逐渐变稀疏，故打点计时器先打出纸带上的O点、后打出E点，故A正确；
B．在纸带上取O、A、B、C、D、E计数点，O点不一定是打的第一个点，故B错误；
C．根据匀变速平均速度公式可知，利用均可求纸带上B点的速度，故C正确；
D．根据逐差法计算加速度可知，利用均可求纸带加速度，故D正确。
本题选择错误的，故选B。
6．C
【详解】
这辆轿车的加速度大的为
C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．甲乙的加速度恒定不变，均做匀变速运动，甲的加速度方向与速度方向相同，做匀加速直线运动，乙的加速度方向与速度方向相反，做匀减速运动，故A错误；
B．甲的加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，而速度的变化快慢仅与加速度的大小有关，与方向无关，甲与乙的加速度大小相同，甲与乙的速度变化一样快，故B错误；
C．乙的加速度方向与速度方向相反，做匀减速运动，甲与乙的加速度大小相同，甲与乙的速度变化一样快，故C错误；
D．甲与乙的加速度大小相同，甲与乙的速度变化一样快，故D正确。
故选D。
【点睛】
8．B
【详解】
实验时应先将打点计时器固定好，然后穿好纸带，实验时先接通电源，再释放纸带，故操作顺序为cbda。
故选B。
9．C
【详解】
汽车长度4.5米，在图中占三格，所以一格代表1.5米。
由照片可知，二次曝光时间间隔内的总位移为
s=13.6×1.5m=20.4m
根据
解得加速度
故选C。
10．BC
【详解】
根据
得，质点加速度为
B点的瞬时速度
A点的瞬时速度
C点的瞬时速度
故选BC。
11．CD
【详解】
A．滑块经过A的速度为
选项A错误；
B．滑块经过B的速度为
选项B错误；
C．滑块在A、B间的平均速度为
选项C正确；
D．滑块在A、B间的加速度为
选项D正确。
故选CD。
12．ABC
【详解】
A．实验系统一般由传感器、数据采集器、计算机组成，选项A正确；
B．用实验系统测量位移的实验中实验完毕要及时关闭发射器的电源，选项B正确；
C．力传感器可以测出力的大小，选项C正确；
D．固定在运动物体上的速度传感器只能通过计算机间接测出速度，选项D错误。
故选ABC。
13．AD
【详解】
AB．把位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在长木板上，选项A正确，B错误；
CD．为让小车做匀速运动，长木板的一端要适当抬高，从而平衡摩擦力，选项C错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【详解】
A．拉住纸带，将小车移近打点计时器处先接通电源，再放开纸带，选项A错误，符合题意；
B．将平板一端抬高，使小车在平板上能做匀变速直线运动，然后固定平板，选项B正确，不符合题意；
C．将打点计时器固定在木板上远离滑轮一侧，选项C错误，符合题意；
D．从三条纸带中选择一条理想纸带来研究匀变速直线运动的加速度，选项D正确，不符合题意。
故选AC。
15．3.80
9.79
【详解】
[1]在拍摄小球运动到B点时，小球的速度为
[2]根据
当地的重力加速度
16．
【详解】
[1]钢球经过A光电门的速度大小为
钢球经过光电门的速度大小为
[2]钢球从光电门到光电门的平均加速度大小约为
17．0.12
0.24
见解析
【详解】
由
解得
T=0.5s
可求得
做出v-t图像如图
18．传感器
0.25
【详解】
[1]数字化信息系统由传感器、数据采集器和计算机三部分组成；
[2]根据平均速度公式可知，小车的瞬时速度
19．
24
【详解】
(1)[1]根据匀变速直线运动的规律，时间中点的速度等于平均速度，故
[2]逐差法小车运动的加速度计算表达式为
(2)[3]设人的速度为v1，电梯的速度为v2，上楼需要的时间为t1，电梯的总级数为N，则有
下楼的时间为t2
得N=24。
20．(1)0.05m/s2；(2)0.8m
【详解】
(1)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
滑块经过第二个光电门的速度
所以滑块在两个光电门间的加速度
(2)因为滑块做匀加速直线运动，故在4s的时间里的平均速度
所以两个光电门间的距离
s=t＝0.2×4m＝0.8m
21．0.10m/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
22．(1)4m/s2；(2)2.6m/s；(3)还有5个
【详解】
释放后小球都做匀加速直线运动，每相邻两球的时间间隔均为0.ls，可以认为A、B、C、D各点是一个球在不同时刻的位置。
(1)由知，小球的加速度
(2)B点的速度等于AC段上的平均速度，即
(3)设A点小球速度为vA，由于
vB=vA+aT
则
vA=vB aT=2.2m/s
所以A球的运动时间
故在A球上方正在滚动的小球还有5个。
23．(1)0.95m/s；(2)0.80；(3)9.375m/s2
【详解】
(1)根据题意，可知拍照的总时间为
总位移为
x=19cm=0.19m
根据平均速度的公式，可知图中小球下落的平均速度大小为
(2)根据匀变速直线运动的推论，在连续相等的时间间隔内位移差等于一个恒量，由图可知
设图中被“□”遮挡住的数字为b，则
解得
b＝0.80m
(3)由可知，小球自由下落的加速度大小
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页