课时梯级训练(6) 匀变速直线运动的研究（Word练习）-【优化指导】2025-2026学年高中物理必修第一册（教科版2019）

课时梯级训练(6)　匀变速直线运动的研究 1．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，下述测量每相邻两个计数点间距离的方法正确的是 (　　) A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量 B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺直接测量两点间距离 C．测量每相邻两个计数点间的距离，应该把带着毫米刻度的长尺的零刻度对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到每相邻两个计数点间距离的数值 D．分别逐个测出每相邻两个计数点间的距离，这样便于记录 C　解析：不论两个相邻计数点间的距离是大还是小，采用C项所述方法可减小误差，C正确。 2．某人用打点计时器做探究小车速度随时间变化的规律的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像，如图所示。下列说法正确的是 (　　) A．当电源频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.05 s打一个点 B．小车做匀速直线运动 C．小车在t＝0.02 s时的速度大小是0.04 m/s D．小车的加速度大小为0.04 m/s2 C　解析：电源频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，A错误。据图像知，小车做匀加速直线运动，在t＝0.02 s时的速度大小是0.04 m/s，直线的斜率表示加速度，则a＝2 m/s2，B、D错误，C正确。 3．某学生在用打点计时器测速度和探究小车速度随时间变化的规律的实验中，都使用了电火花计时器，并打出纸带进行有关数据处理，已知所用交变电流的频率是50 Hz。 (1)关于电火花计时器的使用，下列说法正确的是________(可能有一个或多个正确选项)。 A．实验中需用停表记下运动的时间 B．开始释放小车时，应使小车靠近电火花计时器 C．先接通电火花计时器电源，然后放开小车 (2)在一次实验中某小组得到一条纸带，并按照打点时间先后，依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点(每相邻两个计数点之间还有四个点没有画出)，经过测量得到相邻计数点间的距离如图所示。根据实验数据，判断这个纸带做的是________(填“加速”“匀速”或“减速”)运动。相邻两计数点间的时间间隔是__________s。 (3)在研究匀变速直线运动的实验中，算出了小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是__________。 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v－t图，量出其倾角，由公式a＝tan α求出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，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 答案：(1)BC　(2)加速　0.1　(3)C 解析：(1)电火花计时器本身是打点计时的仪器，不需要再使用停表，A错误；开始释放小车时，应使小车靠近电火花计时器，这样可以充分利用纸带，B正确；在使用时应先接通电火花计时器的电源，使打点稳定，然后放开小车，C正确。(2)由题图可知，相同的时间间隔内相邻位移越来越大，故这个纸带做加速运动。打点计时器使用交变电流，当电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点，相邻两计数点间有四个点没有画出，故相邻两计数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s。(3)在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v－t图像，考虑到误差，不可能是所有点都整齐地排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝算出加速度，这样误差最小，A、D错误，C正确；根据实验数据画出v－t图像，当纵坐标取不同的标度时，图像的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tan α算出的数值不一定是加速度，B错误。 4．在用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，图甲是一条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，每相邻两计数点间还有四个点未画出。(电源频率为50 Hz) (1)根据运动学有关公式可求得vB＝1.38 m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90 m/s。(保留3位有效数字) (2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v－t图像(从打A点时开始计时)。利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a＝________m/s2。(保留3位有效数字) (3)将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.28 m/s，则此交点的物理意义是________________。 答案：(1)2.64　(2)见解析图　12.6　(3)从A点开始计时时，小车的速度为0.28 m/s 解析：(1)打C点时对应的速度为 vC＝＝ cm/s＝2.64 m/s。 (2)用描点法作出小车的v－t图像如图所示。 由图知小车运动的加速度 a＝＝ m/s2＝12.6 m/s2。 (3)此交点表示A点开始计时时，小车的速度为0.28 m/s。 5．如图所示是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后(电源频率为50 Hz)得到的纸带，图中A、B、F、C、D为打点计时器打下的点。从A点通过打点计时器到D点通过打点计时器历时________s，位移为________m，这段时间内的平均速度为______m/s，BC段的平均速度为________m/s，F点的瞬时速度可以粗略地认为是________m/s。(平均速度和瞬时速度的结果均保留3位有效数字)写出必要的计算过程。 答案：0.1　0.076 0　0.760　0.950　0.950　过程见解析 解析：从A点通过打点计时器到D点通过打点计时器历时0.1 s，位移为0.076 0 m，这段时间内的平均速度为 AD＝＝0.760 m/s，BC段的平均速度为BC＝＝0.950 m/s，F点的瞬时速度可以粗略地认为是BC段的平均速度，即大小是0.950 m/s。 6．做直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50 Hz，由纸带上打出的某一个点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，每一小段纸带的一端与x轴重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中。 (1)仔细研究图，找出小车在连续相等时间内的位移之间存在的关系； (2)设Δt＝0.1 s，请画出该小车的v－t图像； (3)根据作出的v－t图像求小车的加速度。 答案：(1)见解析　(2)如图所示　(3)0.8 m/s2 解析：(1)由题图中每段纸带所标长度，可知在连续相等时间内的位移之差相等，Δy＝8 mm。 (2)用纸带的宽度表示Δt＝0.1 s的时间间隔，纸带的长度表示Δt＝0.1 s内的位移y，由v＝＝，知每段纸带最上端中点对应v轴上的速度恰好表示每段时间的中间时刻的瞬时速度，即纸带的长度就可以表示每小段中间时刻的速度，将纸带上端中间各点连接起来可得到v－t图像，如答案图所示。 (3)利用v－t图像求斜率，可知小车加速度a＝＝＝0.8 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司 $$