实验探究：测定匀变速直线运动的加速度-2021-2022学年高一物理课后培优练（2020沪科版必修第一册）

实验探究：测定匀变速直线运动的加速度（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、填空题 1．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10张，照片与实物的比例为1∶10.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题： （1）该照相机连拍时，其拍摄周期为T=___________ s。 （2）图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2=______ m/s，赛车在第五个位置的速度v5=_______ m/s。 （3）该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a=_________ m/s2。 【答案】0.1 2.6 3.2 2 【详解】 （1）[1]每秒拍10张照片，则拍摄周期 T= s=0.1 s （2）（3）[2]设题图中前两段的位移为x1，最后两段的位移为x2，玩具赛车在第二个位置的速度为 v2= m/s=2.6 m/s [3]玩具赛车在第五个位置的速度为 v5= m/s=3.2 m/s [4]则 a==2 m/s2 二、实验题 2．在做“研究匀变速直线运动”的实验中： （1）实验室提供了以下器材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、导线、交流电源、复写纸。其中在本实验中还需要的器材是________。 （2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条点迹清晰的纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T0＝0.02s，其中x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm. 下表列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度 位置 B C D E F 速度（m/s） 0.737 0.801 ___ __ 0.994 （3）以A点为计时起点，在图坐标系中画出小车的速度—时间关系图线______； （4）根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出小车的加速度a＝________m/s2。（保留两位有效数字） 【答案】刻度尺 0.864 0.928 0.64±0.01 【详解】 (1)[1]本实验中还需要刻度尺，测量纸带的点距。 (2)[2]相邻两计数点间时间间隔为 打下D点时小车的瞬时速度为 [3]打下E点时小车的瞬时速度为 (3)[4]用描点法画出小车的速度—时间关系图线如图所示 (4)[5]图线的斜率表示加速度，可得小车的加速度为 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器得到以下一条纸带，每隔T=0.1s取一个计数点，分别标上0、1、2、3，量得相邻计数点间的距离如图所示，则小车做____（选填“匀速”或“变速”）运动，打点计时器打下计数点1时小车的速度大小为_____m/s。 【答案】变速 0.9 【详解】 [1]由纸带可看出，相邻两个计数点间的距离越来越大，可得小车做变速运动； [2]由图得，连续相等时间内的位移差是常数，则知小车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度可得打点计时器打下计数点1时小车的速度大小为 4．研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示．纸带上计数点的间距如图（b）所示，相邻计数点的时间间隔为T，计数点0至其他各计数点的距离为xi（其中i=1、2、3…）。 （1）部分实验步骤如下，其中错误的有________。 A．必须抬高平板右端，平衡摩擦力 B．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 C．先释放小车，后接通电源 D．将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近 （2）用x4、x6和T表示计数点5对应的小车的速度大小，v5=________。 （3）用x2、x4和T表示小车的加速度大小，a=________。 【答案】BD 【详解】 （1）[1]A．此实验中小车做匀加速运动即可，不需要平衡摩擦力，A错误； B．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔，B正确； C．实验时要先接通电源，后释放小车，C错误； D．将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近，D正确； 故选BD。 （2）[2] 用x4、x6和T表示计数点5对应的小车的速度大小，则有 . （3）[3]根据 则用x2、x4和T表示小车的加速度大小，则有 5．某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进