2.3 测量匀变速直线运的加速度 同步练习（Word版含答案）

2.3测量匀变速直线运动的加速度
一、单选题
1．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中某同学得到如下图所示的纸带，相邻两个计数点间还有四个点未画出，打C点时纸带的瞬时速度是（　　）
A．23.1m/s B．6m/s C．2m/s D．0.231m/s
2．如图所示是用电磁打点计时器测定小车匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出，计数点A、B、C、D、E中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出以下说法正确的是（　　）
A．电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器
B．若电源频率为，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为
C．小车运动的加速度为
D．打B点时，小车的速度
3．如图所示，在用电火花打点计时器探究匀变速运动的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．电火花计时器的工作电压是220V直流电压
B．砝码的总质量应满足远小于小车质量
C．实验时应平衡摩擦力
D．滑轮与小车间的细线必须和长木板平行
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2.0cm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△t1为0.20s，通过第二个光电门的时间△t2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为（　　）
A．0.12m/s2 B．0.10m/s2 C．0.40m/s2 D．0.008m/s2
5．关于研究质点做直线运动的规律所使用的主要方法，下列说法错误的是（　　）
A．在利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的方法是微元法
B．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律应用了控制变量法
C．Δt→0时，平均速度可看成瞬时速度，这运用了极限法
D．研究物体运动将物体看做质点，运用了理想模型法
6．如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，当我们用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度时，下列说法正确的是（　　）
A．在遮光时间内，可以认为滑块做变速运动
B．在遮光时间内，可以认为滑块做匀速运动
C．为使更接近瞬时速度，可换用更宽的遮光条
D．为使更接近瞬时速度，实验时可将滑块放在离光电门更近一些的位置
7．如图所示，某同学用电磁铁吸附铁质小球，断开电磁铁的电源，小球自由下落，从计时器上可读出小球通过光电门的时间，下列说法正确的是（　　）
A．若仅增加下落高度，小球通过光电门的时间变小
B．若仅增加下落高度，小球通过光电门的时间不变
C．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的时间不变
D．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的时间变大
二、多选题
8．如图所示，固定在铁架台上的两光电门A和处于同一竖直线上，一边长的正方体小铁块自光电门A正上方的点由静止释放，下落过程中底面始终保持水平。测得小铁块通过光电门的挡光时间为和（），则小铁块（　　）
A．通过光电门A的挡光时间为
B．通过光电门的挡光时间为
C．通过光电门A的平均速度大小为
D．通过光电门的平均速度大小为
9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的图像。如图所示。针对该同学作出的图像，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法中，你认为有道理的是（　　）
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图线不可能为一条直线，而应为条平滑的曲线
B．这10个点中，有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有和两个点离这条直线较远，故该同学作的图像是正确的
C．在这10个点中，有3个点（、、）能画出一条直线，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律
D．与直线偏差较小的点（、、、、）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（、）则可能是实验中出现失误造成的
10．物体做匀加速直线运动，在时间内通过位移到达A点，接着又在时间内通过位移到达点，则物体（　　）
A．运动的加速度为
B．运动的加速度为
C．在A点的速度大小为
D．在点的速度大小为
11．如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球，相邻两小球释放的时间间隔为0.1s，某时刻拍下小球所处位置的照片，测出xAB=5cm，xBC=10cm，xCD=15cm则（　　）
A．小球从A点上方0.625cm处释放
B．C点小球速度是A、D点小球速度之和的一半
C．B点小球的速度大小为0.75m/s
D．所有小球的加速度大小为5m/s2
12．一个做匀变速直线运动的物体，在两段连续相等的时间内通过的位移分别是AB=12 m和BC=32 m，已知连续相等的时间间隔为2 s，求物体的初速度vA和加速度a是多少（　　）
A．物体的初速度为1 m/s B．物体的加速度为3 m/s2
C．物体的初速度为3 m/s D．物体的加速度为5 m/s2
13．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 mm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=0.03 s，通过光电门2的时间为Δt2=0.01 s，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=3.00 s，下列说法中正确的是（ 　）
A．可以用平均速度公式求解遮光片中心经过光电门1的速度约为0.1 m/s
B．可以用平均速度公式求解遮光片中心经过光电门2的速度约为3 m/s
C．可以用加速度公式求解滑块加速度约为0.067m/s2
D．无法计算出滑块的加速度
三、实验题
14．用如图（）所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动，电源频率，从纸带上打出的点中选取某点为参考点，在纸带上依次标记、、、四个计数点（相邻两计数点之间还有个记录点未画出）；如图（）所示，因保存不当，纸带被污染，仅保留了、、三点及其到点的距离：、、。
（1）下列实验步骤的正确顺序是________。
A．关闭电源，取出纸带
B．把打点计时器固定在斜面上
C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带
D．将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连
（2）打点时小车的速度大小为________（保留位有效数字）；小车的加速度大小为________（保留位有效数字）。
15．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）他实验的部分步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C．将小车停在靠近打点计时器的位置
D．把打点计时器固定在平板上，将纸带一端与小车尾部相连，另一端穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是___________（填字母代号即可）
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），图中所标相邻两计数点的时间间隔T=_________s。
（3）若s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则打点计时器在打B点时小车的速度vB=________m/s，小车的加速度a=________m/s2。（要求充分利用测量的数据，结果均保留两位小数）
16．用电火花计时器进行测量物体的速度与加速度的实验：
（1）关于实验中的注意事项正确的是（______）
A．在安装实验仪器时，先安装电源再安装打点计时器
B．在做实验时，先接通电源再释放纸带
C．电火花计时器接的是220V的直流电
D．实验结束后，先关闭电源再取下纸带
（2）当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02S打一次点。如图每相邻的两个点之间还有四个点未标出，其中A、B、C、D、E为依次为选定的计数点，选定的相邻两个计数点间的时间间隔为_______s；根据图中标出的数据AB、BC、CD、DE段分别为，，，，可以得到实验中物体运动的速度_______；_______；加速度的大小为_______m/s2。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
依题意，相邻计数点间的时间间隔为
则打C点时纸带的瞬时速度是
故选D。
2．C
【详解】
A．电磁打点计时器可以记录时间，也可以记录位移，故A错误；
B．由于相邻两个计数点之间有四个点未画出，所以若电源频率为，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.1s，故B错误；
D．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度得
故D错误；
C．根据逐差法得
故C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．电火花计时器的工作电压是220V交流电压，A错误；
BC．探究匀变速运动，主要是通过纸带测量小车的瞬时速度和加速度，不需要满足砝码的总质量远小于小车质量的条件，实验时也不需要平衡摩擦力，BC错误；
D．滑轮与小车间的细线必须和长木板平行，以确保小车在恒定拉力作用下做匀变速直线运动，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则物块经过第一光电门的速度大小为
经过第二个光电门的速度大小为
根据加速度公式
故选A。
5．B
【详解】
A．在利用速度—时间图像推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的方法是微元法，A正确，不符合题意；
B．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律不是应用控制变量法，B错误，符合题意；
C．Δt→0时，平均速度可看成瞬时速度，这运用了极限法，C正确，不符合题意；
D．研究物体运动将物体看做质点，运用了理想模型法，D正确，不符合题意；
故选B。
6．B
【详解】
AB．在遮光时间内，由于时间很短，可以认为滑块做匀速运动，故A错误，B正确；
CD．本题是利用平均速度等效替代瞬时速度，故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，故CD错误。
故选B。
7．A
【详解】
AB．若仅增加下落高度，根据
小球通过光电门的速度增大，则小球通过光电门的时间变小，故A正确，B错误；
CD．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的距离变小，时间变短，故CD错误。
故选A。
8．BC
【详解】
AB．正方体小铁块向下做匀加速直线运动，速度越来越大，故通过光电门的时间越来越短，故通过光电门A的挡光时间为，过光电门的挡光时间为，故A错误，B正确；
CD．正方体小铁块通过两个光电门的平均速度为
，
故C正确，D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】
ABC．由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有和两个点离这条直线较远，用一条倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点在两侧分布均匀，所以B正确；AC错误；
D．与直线偏差较小的点（、、、、）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（、）则可能是实验中出现失误造成的，所以D正确；
故选BD。
10．AC
【详解】
AB．根据逐差法可求得加速度为
故A正确，B错误；
C．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度可得在A点的速度大小
故C正确；
D．根据速度公式可得在点的速度大小为
故D错误。
故选AC。
11．ACD
【详解】
ACD．根据
△x=aT2
可得小球的加速度
B点的速度等于AC段的平均速度，则
释放点到B点的位移为
小球从释放点到A点的距离为
故ACD正确；
B．C点是BD段的中间时刻，根据平均速度的推论知，C点小球的速度等于B、D点两球速度之和的一半，故B错误。
故选ACD。
12．AD
【详解】
根据
可得
根据位移公式可得
故AD正确，BC错误。
故选AD。
13．AC
【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AC正确，BD错误。
故选AC。
14．BDCA 1.1 2.4
【详解】
（1）进行实验时，首先将打点计时器固定，并将实验装置连接好，然后接通电源，释放小车，然后关闭电源，取出纸带，故正确顺序为BDCA；
（2）相邻两计数点之间还有4个记录点未画出，故时间间隔为T=0.1s；由
代入纸带中数据可求得
AB中间时刻的速度为
故加速度为
代入数据可得
15．DCBA 0.1 0.40 0.80
【详解】
（1）实验时先把打点计时器固定在平板上，将纸带一端与小车尾部相连，另一端穿过限位孔，再将小车停在靠近打点计时器的位置，接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车，测量完毕后，关闭电源，取出纸带，因此实验步骤的正确顺序为DCBA。
（2）相邻计数点间的时间间隔为
（3）打点计时器在打B点时小车的速度为
由逐差法可得小车的加速度为
16．BD 0.1s 0.60 m/s 1.40m/s 8.0m/s2
【详解】
（1） A．在安装实验仪器时，应先安装打点计时器再安装电源，A错误；
B．为了减小实验误差，在做实验时，应先接通电源再释放纸带，B正确；
C．电火花计时器接的是220V的交流电，C错误；
D．实验结束后，应先关闭电源再取下纸带，D正确。
故选BD。
（2）由于电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02s打一次点，每相邻的两个点之间还有四个点未标出，故相邻两个计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则可得
根据匀变速直线运动的推论
可得，加速度的大小为
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