高中物理教科版必修一 作业 第一章 第9节　测定匀变速直线运动的加速度 Word版含解析

1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验操作中，下列说法不正确的是
(　　)
A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项正确；在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，不能紧靠在打点计时器上，故B项不正确；应先接通电源再放小车，故C正确；不要让小车碰在滑轮上，故D项正确．
答案：B
2．(多选)在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”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
解析：小车沿板做匀加速运动，其v -t图像应为一条倾斜的直线，所取的点越多，作图误差越小，图线越准确，故A、C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．
答案：BD
3．利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上所打的一系列点，如图所示，各相邻计数点的距离分别为xⅠ、xⅡ、xⅢ、…，相邻计数点的时间间隔为T，则下面各关系式中不正确的是(　　)
A．xⅡ－xⅠ＝aT2　　　　 B．xⅢ－xⅠ＝2aT2
C．xⅡ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ D．xⅢ－xⅡ＝
解析：对于匀变速直线运动，连续相等时间内的位移之差是恒量，即Δx＝aT2.对应于该题有xⅡ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ＝aT2，而xⅢ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ＋xⅡ－xⅠ＝2aT2，故A、B、C正确，D错误．
答案：D
4．在测定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
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度/(cm·s－1)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
为了算出小车的加速度，合理的方法是(　　)
A．根据任意两计数点的速度公式a＝ 算出加速度
B．根据实验数据，画出vt图像，量出其倾角，由公式a＝tan α算出加速度
C．根据实验数据，画出vt图像，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计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
解析：方法A虽能求出其加速度，由于只利用了其中的两组数据，偶然误差较大；方法D具有与方法A相同的缺点，如a1＝，a2＝，…，a5＝，求平均值时，a＝，只用了v6和v1两组数据；方法B中，若纵轴和横轴所选标度不同，测出直线的倾斜角也不同，故不能采用；采用方法C既可减小计算误差，又与坐标轴标度无关，常被用来计算加速度．
答案：C
5．在测定匀变速直线运动的加速度实验中，某同学操作如下：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，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．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
(1)所列步骤中有错误的是：________________________________.
(2)遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号F、G、…)：_________________.
(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：_______________________.
解析：(1)步骤A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开电源．
(2)遗漏的步骤F：换上新纸带，重复实验三次．
(3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：BECADF.
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
(2)F.换上新纸带，重复实验三次　(3)BECADF
6．某同学在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的情况．他在纸带上确定出A、B、C、D、E、F共6个计数点，其相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻计数点间的时间间隔为0.10 s．试根据纸带上各计数点间的距离，求出纸带运动的加速度为________m/s2；打点计时器打F点时纸带的瞬时速度vF＝________m/s.(要求保留三位有效数字)
解析：由于所给位移为5段，则逐差求得的加速度为
a＝＝0.803 m/s2.
由于小车做匀变速直线运动，由瞬时速度与平均速度关系可得vE＝＝0.640 m/s.
由速度公式可得vF＝vE＋aT＝0.640 m/s＋0.803×0.1 m/s＝0.720 m/s.
答案：0.803　0.720
7．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，如图所示的是某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．实验中打点计时器所接电源频率为50 Hz.
(1)根据__________________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动.
(2)根据有关公式可求得vB＝1.38 m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90 m/s.
(3)利用求得的数值作出小车的v -t图线(以打A点时开始计时)，并根据图线求出小车运动的加速度a＝______m/s2.
(4)将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.12 m/s，此交点的物理意义是___________________________.
解析：(1)计算得相邻计数点间的位移分别为x1＝7.5 cm，x2＝20.1 cm，x3＝
32.7 cm，x4＝45.3 cm，相邻计数点间的位移差分别为x2－x1＝12.6 cm，x3－
x2＝12.6 cm，x4－x3＝12.6 cm，可见，小车做速度随时间均匀增加的直线运动．
(2)相邻计数点之间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s．打C时的瞬时速度等于BD过程的平均速度vC＝＝m/s＝2.64 m/s.
(3)在如图所示的坐标系中作出v -t图线，图线的斜率即加速度a＝＝m/s2＝12.6 m/s2.
(4)此交点的物理意义是打点计时器打下计数点A时纸带对应的速度．
答案：(1)相邻相等时间间隔内的位移差相等
(2)2.64　(3)图见解析　12.6　(4)打点计时器打下计数点A时纸带对应的速度
8．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：
(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．
(2)由纸带数据计算可得点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留两位有效数字)
解析：(1)由题知滴水计时器的原理与打点计时器原理类似．
(2)可把小车的运动看作是匀变速直线运动，则
v4＝＝ m/s≈0.20 m/s；求加速度利用逐差法：(x56＋x45＋x34)－(x23＋x12＋x01)＝9aT2，即(5.15＋4.41＋3.65)×10－2 m－(2.91＋2.15＋1.40)×10－2 m＝9a×(0.2 s)2，解得a≈0.19 m/s2.
答案：(1)打点计时器　(2)0.20　0.19