内容正文:
第一节 匀变速直线运动的特点
课时作业
1.(多选)在探究物体运动速度的变化特点实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系.某次实验中同学描出的点如图所示,在直角坐标系上一共
描出了10个点.下列说法正确的是( BD )
A.这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的vt图像不可能为一条直线,而应为一条平滑的曲线
B.这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线比较远
C.只有4个点(A、D、G、I)能画在一条直线上,有 6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律
D.与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
解析:对描出的各点,先大体观察分布趋势,题图中描出的10个点基本处于一条直线上,让这条直线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,作出的图像就表示物体的速度随时间均匀变化,偏离直线近的点可能是实验误差造成的,个别离直线较远的点可能由实验中的错误造成,故A、C错误,B、D正确.
2.某兴趣小组想要利用手机的连拍功能探究小车在斜面上的运动规律,设计了如下实验:取一个长木板,用木块将其一端垫起一定高度,将一个刻度尺固定在长木板侧面,使其刻度面与木板平行;一位同学将小车从斜面顶端由静止释放,另一位同学利用手机的连拍功能对运动过程进行连续拍照.已知该手机能够每2 s连续拍摄20张照片,该小组同学从第一张开始每隔两张取出一张照片,把它们标记为A、B、C、D,得到如图所示的几张图片,请根据图片回答下列问题:(结果均保留2位有效数字)
(1)从A到D的过程中,小车的平均速度是 m/s.
(2)小车沿斜面做匀变速直线运动,小车经过图B位置时的瞬时速度是 m/s,小车的加速度a= m/s2.
解析:(1)已知该手机能够每2 s连续拍摄20张照片,即连续相邻两张照片的时间间隔为0.1 s,该小组同学从第一张开始每隔两张取出
一张照片,A、B、C、D四副图片中相邻的两幅图片时间间隔为
T=3×0.1 s=0.3 s,从A到D的过程中,小车的平均速度是=m/s≈0.32 m/s.
(2)小车沿斜面做匀变速直线运动,小车经过图B位置时的瞬时速度是vB=m/s≈0.28 m/s,
同理可以求出小车经过图C位置时的瞬时速度是
vC=m/s≈0.36 m/s,
小车的加速度a==m/s2≈0.27 m/s2.
答案:(1)0.32(0.30~0.34均可)
(2)0.28(0.26~0.30均可) 0.27(0.25~0.29均可)
3.某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法探究一小车在斜面上运动时速度的变化特点.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,于是水滴滴在白纸上留下标记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s01=1.40 cm,s12=2.15 cm,s23=2.91 cm,
s34=3.65 cm,s45=4.41 cm,s56=5.15 cm.试问:
(1)小车的运动是 .
(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4= m/s.(结果保留2位有效数字)
解析:(1)由于s12-s01=0.75 cm,s23-s12=0.76 cm,s34-s23=0.74 cm,
s45-s34=0.76 cm,s56-s45=0.74 cm,可知在误差允许的范围内,小车在
运动中任意连续相等的时间间隔内位移的变化相等,即小车做匀加速直线运动.
(2)对应计数点“4”,小车的速度可认为等于计数点“3”到“5”的平均速度,即v4=== m/s≈0.20 m/s.
答案:(1)匀加速直线运动 (2)0.20
4.如图甲所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中相邻小球影像间的时间间隔是0.1 s,这样便记录了小球运动的时间.小球运动的位移可以通过刻度尺读出.请在图乙所示坐标纸中作出小球滚下过程的
vt图像,并求出加速度a的大小.(以小球的第一个影像位置作为
小球的起点)
解析:设小球开始时的位置为0,依次记下位置1、2、3、4、5,因为相邻两影像时间间隔为0.1 s,则有
v1=m/s=0.8 m/s,
v2=m/s=1.0 m/s,
v3=m/