1.9 测定匀变速直线运动的加速度 课后限时作业（Word版，含解析）

测定匀变速直线运动的加速度
时间：45分钟
一、单项选择题
1．某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等，这可能是因为(　 　)
A．电源频率太高 B．错用了直流电源
C．电源电压太低 D．拉纸带时没有保持匀速
2．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(　 　)
A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量
B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完
C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值
D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录
3．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(　 　)
二、多项选择题
4．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的(　 　)
A．使小车运动的加速度尽量小一些
B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数
C．在同样条件下，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算
D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算
5．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是(　 　)
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
6．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是(　 　)
A．只要确定了v－t图像中的两点，就可以得到小车运动的v－t图像，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图像时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图像应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
7．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(　 　)
A．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动
B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动
C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的
D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的
8．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差(　 　)
A．改用直流6 V电源
B．电源电压越低越好
C．使用平整不卷曲的纸带
D．使物体的运动方向与纸带在一条直线上
三、非选择题
9．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流(填“直流”或“交流”)电源上，每隔 s打一次点．如下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为 s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3 cm、x2＝7.5 cm、x3＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v1＝ m/s，通过2计数点的速度
v2＝ m/s，运动的加速度为 m/s2.
10．在“研究匀变速直线运动”的实验中，已测得小车的加速度大小应为4.41 m/s2.
(1)若其他实验条件不变，仅将交流电的频率从50 Hz提高到60 Hz，则测出的加速度大小为 ；
(2)若事后发现交流电的周期不是计算中所用的0.02 s，而是0.021 s，则小车的加速度大小应为 .
11．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下空(要求保留三位有效数字)．
vB＝0.400 m/s，vC＝0.479 m/s，vD＝0.560 m/s，
vE＝0.640 m/s，vF＝0.721 m/s.
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像．
12．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0 s．已知小轿车的车长为4.5 m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请你估算：
(1)这辆小轿车的加速度；
(2)小轿车在照片中的第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v.
参考答案：
一、单项选择题
1．某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等，这可能是因为(　D　)
A．电源频率太高 B．错用了直流电源
C．电源电压太低 D．拉纸带时没有保持匀速
解析：打点计时器能打点说明它能正常工作，故其属正常使用．间距不相等，说明拉动时不是匀速的．
2．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(　C　)
A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量
B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完
C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值
D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录
解析：为了减小测量误差，测量两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺量出各点到第一点的距离，然后再逐一相减，得到每两个计数点间距离，故只有C项正确．
3．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(　A　)
解析：4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大．
二、多项选择题
4．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的(　BCD　)
A．使小车运动的加速度尽量小一些
B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数
C．在同样条件下，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算
D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算
解析：满足纸带长度要求的前提下，应使加速度适当大一点，可使相同时间内的位移大一些，便于减小测量误差，所以A错．
5．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是(　BC　)
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
解析：打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，选项A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C正确；钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差，选项D错误．
6．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是(　BD　)
A．只要确定了v－t图像中的两点，就可以得到小车运动的v－t图像，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图像时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图像应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
解析：小车沿板匀加速运动，其v－t图像应为一条倾斜的直线，故必须用直线连接各点，所取的点越多，作图误差越小，图线越准确，故A、C两项错误，B项正确；连线时注意连线原则，让直线通过尽量多的点，不在直线上的点尽量对称地分布在直线两侧，偏离直线较远的点，因误差太大，应当舍去，故D项正确．
7．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(　BC　)
A．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动
B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动
C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的
D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的
解析：纸带上点间间隔相等，由v＝知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx变小而时间Δt不变，说明纸带在做减速运动．
8．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差(　CD　)
A．改用直流6 V电源
B．电源电压越低越好
C．使用平整不卷曲的纸带
D．使物体的运动方向与纸带在一条直线上
解析：纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电，故A项错．电源电压低可减小摩擦，若过低打出的点会很不清晰，故B项亦错．使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减小纸带与限位孔等之间的摩擦，故C、D两项都对．
三、非选择题
9．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流(填“直流”或“交流”)电源上，每隔0.02 s打一次点．如下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为0.1 s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3 cm、x2＝7.5 cm、x3＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v1＝0.375 m/s，通过2计数点的速度v2＝0.525 m/s，运动的加速度为1.5 m/s2.
解析：打点计时器应接在交流电源上，每隔0.02 s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s．根据v1＝＝ m/s＝0.375 m/s，同理可得v2＝0.525 m/s；a＝1.5 m/s2.
10．在“研究匀变速直线运动”的实验中，已测得小车的加速度大小应为4.41 m/s2.
(1)若其他实验条件不变，仅将交流电的频率从50 Hz提高到60 Hz，则测出的加速度大小为4.41_m/s2；
(2)若事后发现交流电的周期不是计算中所用的0.02 s，而是0.021 s，则小车的加速度大小应为4.00_m/s2.
解析：(1)无论交流电的频率是多少，只要按相应的打点周期计算，结果都一样，故交流电频率为60 Hz时，其他条件不变，测出的加速度仍为4.41 m/s2.
(2)由Δs＝aT2知Δs＝a1T，则实际加速度的测量值应为：a2＝＝＝2×4.41 m/s2≈4.00 m/s2.
11．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下空(要求保留三位有效数字)．
vB＝0.400 m/s，vC＝0.479 m/s，vD＝0.560 m/s，
vE＝0.640 m/s，vF＝0.721 m/s.
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像．
答案：图像见解析
(3)根据第(2)问中画出的v－t图像，求出小车运动的加速度为0.780～0.820 m/s2.(保留三位有效数字)．
解析：(1)vB＝＝ cm/s＝0.400 m/s.
vC＝＝ cm/s＝0.479 m/s.
vD＝＝ cm/s＝0.560 m/s.
vE＝＝ cm/s＝0.640 m/s.
vF＝＝ cm/s＝0.721 m/s.
(2)先描出不同时刻各点的速度，再画出速度图像，并让尽可能多的点位于这条直线上，如下图所示．
(3)由加速度的公式a＝或者根据图线的斜率都可确定出小车运动的加速度，数值应在0.780～0.820 m/s.
12．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0 s．已知小轿车的车长为4.5 m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请你估算：
(1)这辆小轿车的加速度；
(2)小轿车在照片中的第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v.
答案：(1)2.0 m/s2　(2)8.0 m/s
解析：(1)从照片上可得，刻度尺的1 cm相当于实际长度3 m，量出前后两段位移分别为4.00 cm和6.70 cm，对应的实际位移分别为12 m和20.1 m，已知T＝2.0 s，由Δx＝aT2可得a＝2.0 m/s2.
(2)又根据这4 s内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得照片中第2个像对应的速度v＝ m/s≈8.0 m/s.
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