高中物理教科版必修一检测 第1章 9.测定匀变速直线运动的加速度 Word版含解析

9.测定匀变速直线运动的加速度
课时过关·能力提升
一、基础巩固
1.(多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意(　　)
A.电火花计时器使用的电源是220 V的交流电源,电磁打点计时器使用的电源是6 V以下的直流电源
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器拉动纸带时,拉动的方向应与两限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
解析:电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源,故A错误;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B正确;为了减小摩擦,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确.
答案:BCD
2.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电源,所打点中相邻点间的时间间隔为T,若纸带上共打出N个点,这条纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是(　　)
A.T=0.1 s,t=NT B.T=0.05 s,t=(N-1)T
C.T=0.02 s,t=(N-1)T D.T=0.02 s,t=NT
解析:电源频率f=50 Hz,则打点计时器所打点中相邻点间的时间间隔T=
1
??
=
1
50
s=0.02 s,纸带上共打出N个点,则有N-1个时间间隔,即t=(N-1)T,C正确.
答案:C
3.某同学在做用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”的实验时,其开始时的实验装置图如图所示,其中有错误与不妥之处,请找出3处:　　　　　　　;　　　　　　;　　　　　　　　　　.?
/
解析:打点计时器必须接交流电源,而图上所接为直流电源,显然是个错误;开始时,小车离定滑轮太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点较少,给测量带来不便,产生较大误差;滑轮位置太高,致使钩码与小车之间的连线未与木板平行.
答案:打点计时器未接交流电源　小车离定滑轮端太近　滑轮位置太高使钩码与小车之间的连线未与木板平行
4.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐.
(1)由图读出三个计数点1、3、5到0点的距离填入下边表格中.
距离
x1
x3
x5
测量值/cm
/
(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=　　 m/s.?
(3)小车运动的加速度a=　　　 m/s2.(结果保留三位有效数字)?
解析:(1)从题图中可读得计数点1、3、5的刻度值
x1=1.20 cm,x3=5.40 cm,x5=12.00 cm,则
d1=x1-x0=1.20 cm,
d2=x3-x0=5.40 cm,
d2=x5-x0=12.00 cm.
(2)每相隔两计数点间的时间间隔
T0=5×0.02 s=0.1 s
v2=
??
3
-
??
1
2
??
0
=
5.40-1.20
2×0.1
×10?2 m/s=0.210 m/s.
(3)1、3计数点间距为
s1=x3-x1=4.20 cm
3、5计数点间距为
s2=x5-x3=6.60 cm
1、3(或3、5)之间T=2T0=0.2 s
由s2-s1=aT2
有a=
??
2
-
??
1
??
2
=
6.60-4.20
0.2
2
×10?2 m/s2=0.600 m/s2.
答案:(1)1.20　5.40　12.00　(2)0.210　(3)0.600
5.研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带如图所示(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为 50 Hz),从O点后开始每5个计时点取一个计数点,依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6,测得x1=5.18 cm,x2=4.40 cm,x3=3.62 cm,x4=2.78 cm,x5=2.00 cm,x6=1.22 cm.
/
(1)相邻两计数点间的时间间隔为　　　　 s.?
(2)物体的加速度大小a=　　　　 m/s2,方向为　　　(选填“A→B”或“B→A”).?
(3)打点计时器打计数点3时,物体的速度大小v3=　　　　 m/s.?
解析:(1)打点计时器的打点频率为50 Hz,故打点周期为0.02 s,故相邻计数点间的时间间隔为
T=5×0.02 s=0.1 s.
(2)根据逐差法得
a=
(
??
4
+
??
5
+
??
6
)-(
??
1
+
??
2
+
??
3
)
9
??
2
(2.78+2.00+1.22)×0.01-(5.18+4.40+3.62)×0.01
9×
0.1
2
m/s2=0.8 m/s2
因为物体做减速运动,所以其加速度方向为A→B.
(3)物体做匀变速运动时,中间时刻的瞬时速度等于这一过程的平均速度,
有v3=
??
4
+
??
3
2??
=
2.78×0.01+3.62×0.01
2×0.1
m/s=0.32 m/s.
答案:(1)0.1　(2)0.8　A→B　(3)0.32
二、能力提升
1.(多选)一小球在水平桌面上做匀减速直线运动,用照相机对着小球每隔
1
10
s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1∶10,则(　　)
A.图中对应的小球在通过8.0 cm距离内的平均速度是2 m/s
B.图中对应的小球在通过8.0 cm距离内的平均速度是1.6 m/s
C.图中对应的小球通过6.0 cm处的瞬时速度是2.5 m/s
D.图中对应的小球通过6.0 cm处的瞬时速度是2 m/s
解析:四段间隔共8 cm,位移为80 cm,对应时间为0.4 s,故平均速度为