必修1 第3章 匀变速直线运动的研究 第2节 匀变速直线运动的实验探究 课时练习 2

第2节　匀变速直线运动的实验探究
1．关于电磁打点计时器的使用，下列说法中正确的是
A．电磁打点计时器一般使用4 V～6 V的直流电源
B．安放纸带时，应把纸带放在复写纸的上面
C．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
D．最好在接通电源的同时放开小车
2．在使用打点计时器的实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中，正确的是
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
3．根据打点计时器打出的纸带或结合公式计算能得到的物理量是
A．时间间隔　　　　　　　　B．位移
C．平均速度 D．瞬时速度
4．如图所示是甲、乙两个物体运动时的频闪照片，由图可知
A．甲做匀速运动，乙做加速运动
B．甲做匀速运动，乙做匀速运动
C．甲做加速运动，乙做加速运动
D．甲做加速运动，乙做匀速运动
5．在下列给出的器材中，选出“探究匀变速直线运动的实验”中所需的器材并填在横线上(填编号)．
①打点计时器　②天平　③低压交流电源　④低压直流电源　⑤细绳和纸带　⑥钩码和小车　⑦秒表
⑧一端有滑轮的长木板　⑨刻度尺
选出的器材是________________________．
6．如图所示，某同学在做“探究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到了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＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm，则A点处瞬时速度的大小是____ m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是____ m/s2(计算结果保留两位有效数字)．
7．下列关于计数点的说法中，不正确的是
A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差
B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的
C．相邻计数点间的距离应当是相等的
D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等
8．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了
A．物体运动的时间
B．物体在不同时刻的位置
C．物体在不同时刻的速度
D．物体在不同时间内的位移
9．为了测定某辆轿车在平直路面上启动时的加速度(轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片如图，如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长4.5 m，那么这辆轿车的加速度约为
A．1 m/s2 B．2 m/s2
C．3 m/s2 D．4 m/s2
10．在“探究匀变速直线运动”实验中，下列方法中有助于减小实验误差的是
A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
11．如图为某校高一学生在“探究匀变速直线运动”实验中，用手水平地拉动纸带，通过打点计时器后，纸带上打下的一系列点，他要根据这一系列点计算纸带运动的平均速度及纸带是否做匀速直线运动，则下列操作正确的是
A．首先要查清共有多少个点
B．首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点
C．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能看清点间的总长度，用来计算平均速度
D．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度，判断是否是匀速运动
12．在探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) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了算出加速度，合理的方法是
A．根据任意两个计数点的速度用公式a＝算出加速度
B．根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a＝算出加速度
C．根据实验数据画出vt图线(图线为直线)，由图线上任意两点所对应的速度，用公式a＝算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
13.用接在50 Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的运动情况．某次实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点数起，每5个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……量得0与1两点间距离s1＝30 mm，2与3两点间的距离s2＝48 mm，则小车在0与1两点间的平均速度为v1＝______m/s，在2与3两点间的平均速度v2＝______m/s，据此可判定小车做________．
14．在探究匀变速直线运动的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：________________________.
15．如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示．
(a)
(b)
(1)根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________．
16．(2010苏北四市高考模拟，10)某同学用电火花计时器(其打点周期T＝0.02 s)来测定自由落体的加速度．试回答：
①下列器材中，不需要的是__________(只需填选项字母)．
A．直尺
B．纸带
C．重锤
D．低压交流电源
②实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9，如图所示，由此测得加速度的大小为________m/s2.
③当地的重力加速度大小为9.8 m/s2，测量值与实际值有差异的主要原因是________．
?答案与解析
第2节　匀变速直线运动的实验探究
基础巩固
1．C　电磁打点计时器是一种使用4 V～6 V交流电源的计时仪器，它是靠通电线圈的磁场与永久磁铁的相互作用使振动片做周期性振动而打点计时的，故必须接低压交流电源；复写纸应安放在纸带的上面，要求在纸带运动时，复写纸绕定位轴转动，这样才能打出清晰的点；释放小车时，应使小车靠近打点计时器，这样才能在纸带上50 cm长度内清楚地取出7～8个计数点(以每打五个点作为一个计数点)；应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车．
2．AD
3．ABCD
4．A　照片甲上的影像间隔均匀，做匀速运动；照片乙上的影像间隔逐渐增加，表明速度在增大，做加速运动．
5．答案：①③⑤⑥⑧⑨
解析：要测速度，必须用打点计时器，而打点计时器用的是交流电源，故需低压交流电源和纸带相配，还需要一端有滑轮的长木板、小车、钩码和细绳，打出的纸带，要用刻度尺测量点间的间距；至于天平、秒表、直流电源都不用，所以需要：①③⑤⑥⑧⑨.
6．答案：0.86　a＝　0.64
解析：vA＝＝ m/s＝0.86 m/s
由逐差法求纸带运动的加速度，则a1＝，a2＝，a3＝，所以a＝＝，代入数据得：a＝0.64 m/s2.
能力提升
7．C
8．AB　因为打点计时器打点的时间间隔是已知的，只要数出纸带上所打点数就可知道物体运动的时间，打点计时器每打一个点与一个时刻对应，因此，打点计时器直接记录了物体运动的时间和不同时刻所在的位置．物体在不同时刻的速度和位移可以通过测量间接计算出来．
9．B　因车身长4.5 m，占标尺上3个小格，每小格是1.5 m，每小格又有5分格，每分格是0.3 m．由图读出第一、第二张照片相距s1＝12 m，第二、第三张照片相距s2＝20 m．由Δs＝s2－s1＝aT2，得a＝＝ m/s2＝2 m/s2.
10．ACD　用计数点的方法，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因加速度不均匀带来的误差．
11．BD　要从能看清楚的点数起，查清共有多少个点，从而求出时间，为了减小误差，测距离时，尽量测出总长，而求平均速度时要用总长比对应的时间．
判断是否做匀速运动，要看各段的平均速度是否相等．
12．C　方法A偶然误差较大；方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的；正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝算出加速度，即方法C.
13．答案：0.3　0.48　加速运动
解析：由平均速度的定义式＝得：v1＝＝ m/s＝0.3 m/s，v2＝＝ m/s＝0.48 m/s，可见小车速度变大，故判定小车做加速运动．
14．答案：(1)A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源．补充步骤G：换上新纸带，重复三次　(2)BFECADG.
解析：在用打点计时器测定匀变速直线运动的实验中，要先接通电源，再放纸带．在取下纸带前要断开电源．为了减小误差，要重复实验三次即打三次纸带．
(1)A中应先通电，再放纸带．
(2)D中取下纸带前应先断开电源．
(3)补充步骤G：换上新纸带，重复三次．
步骤顺序为：BFECADG.
拓展探究
15．答案：(1)5.0　 (2)D4D5区间内
解析：(1)采用逐差法求加速度ac＝＝5.0 m/s2，这样做的目的是减小偶然误差．
(2)在打c段时小车做匀减速运动，说明物体已落地，由纸带上的数据可以判断在b段纸带中的D4D5区间可能出现最大速度．
16．答案：①D　②9.4　③受摩擦阻力、空气阻力的影响