2.3 测量匀变速直线运动的加速度 测评（Word版含解析）

第三节　测量匀变速直线运动的加速度
基础练
1.关于“测量匀变速直线运动的加速度”的实验,下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　
A.长木板一定要水平放置
B.为了减小误差,在纸带上选计数点时应该每隔四个点取一个计数点
C.使用刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位
D.用v-t图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点
2.如图所示为“测量匀变速直线运动的加速度”实验中获得的一条纸带,A、B、C、D为计数点,相邻计数点时间间隔为0.1 s.其中B点的瞬时速度为 (　　)
A.0.52 m/s B.6.47 m/s
C.3.92 m/s D.5.20 m/s
3.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动.他将打点计时器接到频率是50 Hz的交流电源上,实验中得到一条纸带,如图所示.他在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点,在该点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清,测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm.由以上数据可以算出:打点计时器打C点时小车的瞬时速度大小为　　　　 m/s,小车运动的加速度大小为　　　　 m/s2,AB间的距离应为　　　　 cm.
提升练
4.如图所示是打点计时器打出的纸带,A、B、C、D、E、F是按时间顺序先后打出的计数点(每两个计数点间还有四个实际点未画出,计数点D未标出),用刻度尺量出AB、EF之间距离分别为2.40 cm和0.84 cm,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,那么做匀变速直线运动的小车的加速度大小是多少 方向如何
5.做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一端与x轴相重合,左边与y轴平行,将纸带贴在坐标系中.
(1)仔细研究图像,找出小车在相邻时间内位移存在的关系;
(2)设Δt=0.1 s,请画出该小车的v-t图像;
(3)根据图像求其加速度.
参考答案：
基础练
1.关于“测量匀变速直线运动的加速度”的实验,下列说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.长木板一定要水平放置
B.为了减小误差,在纸带上选计数点时应该每隔四个点取一个计数点
C.使用刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位
D.用v-t图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点
解析实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当垫高释放小车的一端也是可以的,选项A错误;在纸带上选计数点时应根据纸带上所打计时点的多少,以能在纸带上取6~7个计数点为原则来选,不一定是每隔四个点选一个,选项B错误;刻度尺读数应该估读,选项C正确;用v-t图线处理数据时应让图线经过尽量多的点,偏离较大的点误差较大,应不予考虑,选项D错误.
答案C
2.如图所示为“测量匀变速直线运动的加速度”实验中获得的一条纸带,A、B、C、D为计数点,相邻计数点时间间隔为0.1 s.其中B点的瞬时速度为 (　　)
A.0.52 m/s B.6.47 m/s
C.3.92 m/s D.5.20 m/s
解析相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,B点的瞬时速度等于A、C间的平均速度,则可得vB=m/s=0.52m/s,选项A正确.
答案A
3.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动.他将打点计时器接到频率是50 Hz的交流电源上,实验中得到一条纸带,如图所示.他在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点,在该点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清,测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm.由以上数据可以算出:打点计时器打C点时小车的瞬时速度大小为　　　　 m/s,小车运动的加速度大小为　　　　 m/s2,AB间的距离应为　　　　 cm.
解析由打点计时器的频率知,相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s.
C点的瞬时速度vC等于AE段的平均速度,即vC=cm/s=98.6cm/s=0.986m/s
由Δs=aT2得小车运动的加速度大小a==2.58m/s2
由题意知sBC+sAB=14.56cm
sBC-sAB=sDE-sCD=2.58cm
解得sAB=5.99cm.
答案0.986　2.58　5.99
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4.如图所示是打点计时器打出的纸带,A、B、C、D、E、F是按时间顺序先后打出的计数点(每两个计数点间还有四个实际点未画出,计数点D未标出),用刻度尺量出AB、EF之间距离分别为2.40 cm和0.84 cm,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,那么做匀变速直线运动的小车的加速度大小是多少 方向如何
解析首先,依题意知,A点是先打出的点,而各相等时间T=5T0=5×0.02s=0.10s内的位移是减小的(s5由a=可求出加速度a=-0.39m/s2,负号表示小车做减速运动.
答案0.39 m/s2　方向与小车运动方向相反
5.做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一端与x轴相重合,左边与y轴平行,将纸带贴在坐标系中.
(1)仔细研究图像,找出小车在相邻时间内位移存在的关系;
(2)设Δt=0.1 s,请画出该小车的v-t图像;
(3)根据图像求其加速度.
解析(1)由题图中所标纸带每段位移间的关系可知,在相邻相等时间内的位移差近似相等,Δx=8cm.
(2)以题图中的x轴作为时间轴,以纸带的宽度表示相等的时间间隔T=0.1s,每段纸带最上端中点对应v轴上的速度恰好表示每段时间的中间时刻的瞬时速度,即vn=;因此可以用纸带的长度表示每小段时间的中间时刻的瞬时速度,将纸带上端中间各点连接起来,可得到小车的v-t图像,如图所示.
(3)利用图像的斜率可以求得小车的加速度a=8m/s2.
答案见解析