1. 匀变速直线运动的研究(分层作业)物理教科版必修第一册
2025-11-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理教科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1. 匀变速直线运动的研究 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2025-11-05 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54623076.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1. 匀变速直线运动的研究
目录
【攻核心·技能提升】
一、匀变速直线运动 1
二、匀变速直线运动的研究 2
一、匀变速直线运动
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度的方向就是速度的方向
B.加速度的方向就是位移的方向
C.匀加速直线运动中,物体的加速度与速度方向相同
D.匀减速直线运动中,位移和速度都随时间的增加而减小
2.中国飞人苏炳添在东京奥运会百米半决赛中取得了9.83s的成绩。下列说法正确的是( )
A.“9.83s”表示时刻
B.比赛过程中,运动员做匀加速直线运动
C.运动员的成绩越优秀,其平均速度越大
D.比赛过程中,运动员运动的路程一定是100米
3.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,下列操作中正确的有( )
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
二、匀变速直线运动的研究
4.下面是某同学在研究物体做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)由图中可读出AB的间距x= cm;
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,已知打点计时器电源的频率为50Hz,每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,则相邻两计数点之间的时间间隔是 s;C点对应的速度是 m/s,物体运动的加速度为 m/s2(用定义法求,最后两空结果均保留两位有效数字)
5.如图所示为某次实验得到的一条纸带,其中O为第一个计数点,已知纸带上相邻的点迹之间还有4个点没有画出来,下图分别为O、A、B、C、D、E、F,各点间距如图。(本题计算结果均保留3位有效数字)
① , , , , 。
②以O点为计时起点,在所示坐标图中作出小车的图象 ,根据图线求出加速度 。
③根据图像,可判定小车做 运动。
6.如图所示,是在《探究小车速度随时间变化的规律》中打出的一条纸带,其中1、2、3、4是按打点的先后顺序依次选定的计数点,相邻两计数点的时间间隔为0.02s,由图中数据可判断小车做 运动,打计数点2时,小车运动速度的大小为 m/s。
7.某同学在“研究小车的匀变速运动”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)实验中,实验室提供了以下器材:电火花打点计时器。一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是 和 。
(2)电磁打点计时器使用 V的 电源(填“交流”或“直流”);由图可以知道纸带做的是 (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过AE段的平均速度是 m/s,小车经过B点时的速度是 m/s,
(4)在实验过程中,对于减小实验误差来说,下列方法中不利的是 ;
A.选取记数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量大些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量计算
D.选用各处平整程度光滑程度不相同的长木板做实验
8.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E共6个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图所示。打点计时器接的是50Hz的交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中。
线段
OA
OB
OC
OD
OE
数据/cm
0.54
1.32
2.92
4.76
7.00
(1)由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D各点时物体的速度,如表所示。
各点速度
vA
vB
vC
vD
数据/(×10-2m/s)
7.65
11.9
16.2
表中D点的速度应该为vD= m/s(速度取三位有效数字)。
(2)试根据表格中数据和你求得的D点速度在坐标格上作出v-t图象 ,并从图象中求得物体的加速度a= m/s2(加速度取两位有效数字)。
9.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动
B.加速度恒定不变的直线运动是匀变速直线运动
C.运动方向不可能发生改变
D.运动方向可能发生改变
10.下列关于运动学的说法正确的是( )
A.位移是初位置与末位置间的有向线段,当路程等于0时位移有可能不为0
B.第ns内是指ns末至(n + 1)s末的时间间隔,前ns是0到(n − 1)s末的时间间隔
C.速度的变化率表示速度变化的快慢,在数值上等于单位时间内速度的变化量
D.匀变速直线运动的加速度方向不改变,速度的方向也一定不改变
11.某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。
(1)电火花打点计时器的工作电压为 V;
(2)计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为 (选用题中所给的物理量T、、、、等字母表示);
(3)实验测得、、、,则物体的加速度大小为 (结果保留两位有效数字)。
12.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是 运动的;(选填“A”或“B”)
A.从右向左 B.从左向右
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2(结果均保留2位有效数字)。
13.用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先 再 (选填“释放纸带”或“接通电源”);
(2)根据运动学有关公式可求得 vB=0.165m/s,vC= m/s,vD=0.263m/s;
(3)利用求得的数值在如图所示的坐标系中做出小车的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;(结果保留2位有效数字)
(4)将图线延长与纵轴相交,此交点的物理意义是 。
14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到的一条纸带如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个相邻计数点间的距离为sn,且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,实验所用电磁打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)相邻两个计数点间所对应的时间T= s,根据 确定小车做匀加速直线运动;
(2)计算此小车运动的加速度大小a= m/s2,请你依据本实验推断第6个计数点和第7个计数点之间的距离是 cm;
(3)如果当时交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15.利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)若使用的交流电频率为50Hz,打点计时器每隔 s打一次点;
(2)甲图中打点计时器的工作电源是 。
A.220V直流电源 B.220V交流电源
C.8V直流电源 D.8V交流电源
(3)在做该实验时,下列说法正确的是 ;
A.先接通电源,后释放纸带
B.停电后也可换用干电池来做
C.释放小车时小车应在靠近打点计时器的一端
D.计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(4)如图乙所示为小车做匀加速直线运动打出的一条纸带,A、B、C、D、E是五个相邻的计数点,两相邻计数点间还有四个点未画出,电源频率为50Hz。打点计时器打下点C时小车的速度vC= m/s。通过对纸带数据分析,得到小车的加速度为a= m/s2.(结果保留两位有效数字)。
16.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距、、、、、,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)。
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小为 m/s。(结果保留2位有效数字)
(4)充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小为 。(结果保留2位有效数字)
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1. 匀变速直线运动的研究
目录
【攻核心·技能提升】
一、匀变速直线运动 1
二、匀变速直线运动的研究 2
一、匀变速直线运动
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度的方向就是速度的方向
B.加速度的方向就是位移的方向
C.匀加速直线运动中,物体的加速度与速度方向相同
D.匀减速直线运动中,位移和速度都随时间的增加而减小
【答案】C
【详解】A.加速度的方向与速度变化的方向一致,与速度方向关系不确定,可能相同也可能相反,故A错误;
B.在匀减速直线运动中加速度的方向与位移方向相反。故B错误;
C.加速度与速度方向相同的匀变速直线运动为匀加速直线运动,故C正确;
D.匀减速直线运动中,速度随时间减小,但只要运动方向不变,位移依旧会增加,故D错误。
故选C。
2.中国飞人苏炳添在东京奥运会百米半决赛中取得了9.83s的成绩。下列说法正确的是( )
A.“9.83s”表示时刻
B.比赛过程中,运动员做匀加速直线运动
C.运动员的成绩越优秀,其平均速度越大
D.比赛过程中,运动员运动的路程一定是100米
【答案】C
【详解】A.“9.83s”是完成比赛所用的时间,表示时间间隔而非时刻,故A错误;
B.百米赛跑中,运动员需快速加速至最大速度后保持,加速度不可能恒定,因此不是匀加速直线运动,故B错误;
C.平均速度公式为
因为位移的大小x固定为100米,成绩越优秀(时间t越短),则平均速度越大,故C正确;
D.路程是实际运动轨迹的长度。运动员在跑步过程中可能存在身体摆动或轻微偏离直线,导致路程略大于100米,因此“路程一定是100米”不严谨,故D错误。
故选C。
3.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,下列操作中正确的有( )
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
【答案】AC
【详解】AC.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了尽可能增加纸带长度,且在纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,且应先接通电源,后释放小车,故AC正确;
B.打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端,故B错误;
D.电火花计时器应使用220V交流电源,故D错误。
故选AC。
二、匀变速直线运动的研究
4.下面是某同学在研究物体做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)由图中可读出AB的间距x= cm;
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,已知打点计时器电源的频率为50Hz,每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,则相邻两计数点之间的时间间隔是 s;C点对应的速度是 m/s,物体运动的加速度为 m/s2(用定义法求,最后两空结果均保留两位有效数字)
【答案】 0.70 0.1 0.10 0.20
【详解】(1)[1]由图可知
(2)[2]相邻两计数点之间的时间间隔是
[3] C点对应的速度是
[4]B点对应的速度是
根据加速度的定义可得物体运动的加速度为
5.如图所示为某次实验得到的一条纸带,其中O为第一个计数点,已知纸带上相邻的点迹之间还有4个点没有画出来,下图分别为O、A、B、C、D、E、F,各点间距如图。(本题计算结果均保留3位有效数字)
① , , , , 。
②以O点为计时起点,在所示坐标图中作出小车的图象 ,根据图线求出加速度 。
③根据图像,可判定小车做 运动。
【答案】 0.161 0.239 0.320 0.401 0.479 见解析 0.800(0.780~0.820范围内均可) 匀加速直线
【详解】①[1][2][3][4][5]由题图可得
②[6]如图所示。
[7]v-t图像的斜率表示加速度,则
③[8]根据图像,可判定小车做匀加速直线运动。
6.如图所示,是在《探究小车速度随时间变化的规律》中打出的一条纸带,其中1、2、3、4是按打点的先后顺序依次选定的计数点,相邻两计数点的时间间隔为0.02s,由图中数据可判断小车做 运动,打计数点2时,小车运动速度的大小为 m/s。
【答案】 匀减速 0.78
【详解】[1] 根据纸带可知,相邻两个计数点之间的时间间隔0.02s,依据相等的时间内,位移之差
均相等,说明小车做匀减速直线运动
[2] 根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度
7.某同学在“研究小车的匀变速运动”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)实验中,实验室提供了以下器材:电火花打点计时器。一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是 和 。
(2)电磁打点计时器使用 V的 电源(填“交流”或“直流”);由图可以知道纸带做的是 (填加速、减速或匀速)直线运动。
(3)小车经过AE段的平均速度是 m/s,小车经过B点时的速度是 m/s,
(4)在实验过程中,对于减小实验误差来说,下列方法中不利的是 ;
A.选取记数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量大些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量计算
D.选用各处平整程度光滑程度不相同的长木板做实验
【答案】 秒表/弹簧测力计 弹簧测力计/秒表 8 交流 加速 0.3 0.26 D
【详解】(1)[1][2]在本实验中,打点计时器本身就是计时仪器,故不需要秒表,另外也不涉及对力的测量,故不需要弹簧测力计。
(2)[3][4]电磁打点计时器使用8V的交流电源。
[5]纸带从右向左运动,由图可知相同时间间隔内纸带运动的位移逐渐增大,所以纸带做的是加速直线运动。
(3)[6]小车经过AE段的平均速度是
[7]小车经过B点时的速度是
(4)[8]A.选取记数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位,可以使计数点间的距离大些,减小距离测量的相对误差,故A不符合题意;
B.使小车运动的加速度尽量大些,从而使相邻两计数点间的距离尽量大些,可以减小距离测量的相对误差,故B不符合题意;
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量计算,可以减小距离测量的误差,故C不符合题意;
D.选用各处平整程度光滑程度不相同的长木板做实验,不利于小车速度的均匀变化,会增大实验的误差,故D符合题意。
故选D。
8.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E共6个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图所示。打点计时器接的是50Hz的交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中。
线段
OA
OB
OC
OD
OE
数据/cm
0.54
1.32
2.92
4.76
7.00
(1)由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D各点时物体的速度,如表所示。
各点速度
vA
vB
vC
vD
数据/(×10-2m/s)
7.65
11.9
16.2
表中D点的速度应该为vD= m/s(速度取三位有效数字)。
(2)试根据表格中数据和你求得的D点速度在坐标格上作出v-t图象 ,并从图象中求得物体的加速度a= m/s2(加速度取两位有效数字)。
【答案】 0.204 见解析 0.40~0.44
【详解】(1)[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小
(2)[2]先描点,再连线,画出直线,如图
[3]在直线上取相距较远的两点,读出坐标,求出斜率
则加速度大小为0.43m/s2。
9.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动
B.加速度恒定不变的直线运动是匀变速直线运动
C.运动方向不可能发生改变
D.运动方向可能发生改变
【答案】BD
【详解】A.匀变速直线运动的加速度必须大小和方向均恒定,而选项A仅说明大小不变,未明确方向是否变化。若加速度方向改变(如大小不变但方向反向),则加速度不恒定,运动不是匀变速直线运动。故A错误。
B.匀变速直线运动的定义是加速度大小和方向均保持不变的直线运动,选项B完全符合定义。故B正确。
CD.匀变速直线运动中,若物体速度减小到零后反向加速(如竖直上抛运动),运动方向会发生改变。如竖直上抛运动中,物体上升至最高点后下落,速度方向改变,但加速度始终为重力加速度(恒定),属于匀变速直线运动。因此,匀变速直线运动的运动方向可能改变。故C错误,D正确。
故选BD。
10.下列关于运动学的说法正确的是( )
A.位移是初位置与末位置间的有向线段,当路程等于0时位移有可能不为0
B.第ns内是指ns末至(n + 1)s末的时间间隔,前ns是0到(n − 1)s末的时间间隔
C.速度的变化率表示速度变化的快慢,在数值上等于单位时间内速度的变化量
D.匀变速直线运动的加速度方向不改变,速度的方向也一定不改变
【答案】C
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,当路程等于0时位移也为0,故A错误;
B.第ns内是指至(n − 1)s末至ns末的时间间隔,前ns是0到ns末的时间间隔,故B错误;
C.速度的变化率表示速度变化的快慢,在数值上等于单位时间内速度的变化量,故C正确;
D.匀变速直线运动的加速度方向不改变,速度的方向可能改变,故D错误。
故选C。
11.某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。
(1)电火花打点计时器的工作电压为 V;
(2)计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为 (选用题中所给的物理量T、、、、等字母表示);
(3)实验测得、、、,则物体的加速度大小为 (结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电火花打点计时器的工作电压为。
(2)打下某点时的瞬时速度用这点前后两点间的平均速度来代替,所以计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为
(3)利用逐差法计算物体的加速度大小
12.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是 运动的;(选填“A”或“B”)
A.从右向左 B.从左向右
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)A
(2) 0.21 0.038
【详解】(1)小车运动过程中减速,相同时间内位移逐渐减小,由图判断小车从右向左运动,故选A。
(2)[1]滴水计时器每30s滴落46个小水滴,则两水滴之间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可解得A点的瞬时速度大小为
[2]设,,,
根据逐差公式可得,
解得加速度为
解得
可知加速度大小为
13.用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应先 再 (选填“释放纸带”或“接通电源”);
(2)根据运动学有关公式可求得 vB=0.165m/s,vC= m/s,vD=0.263m/s;
(3)利用求得的数值在如图所示的坐标系中做出小车的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;(结果保留2位有效数字)
(4)将图线延长与纵轴相交,此交点的物理意义是 。
【答案】 接通电源 释放纸带 0.214 0.52(0.50~0.54范围内均给分) 开始计时时小车的速度(或小车在打点计时器打A点时的瞬时速度)
【详解】(1)[1][2]为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取实验数据,应先接通电源,再释放纸带。
(2)[3]打C点时小车的瞬时速度等于打B、D两点间小车的平均速度,即
(3)[4]由题意可知0.1s、0.2s、0.3s时刻分别对应vB、vC、vD,描点后作出一条直线使三点尽可能都在直线上或均匀分布在靠近直线的位置,图线如图
[5]v-t图线的斜率表示加速度,则小车运动的加速度为
(4)[6]图线与纵轴交点的物理意义是开始计时时小车的速度(或小车在打点计时器打A点时的瞬时速度)。
14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到的一条纸带如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个相邻计数点间的距离为sn,且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,实验所用电磁打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)相邻两个计数点间所对应的时间T= s,根据 确定小车做匀加速直线运动;
(2)计算此小车运动的加速度大小a= m/s2,请你依据本实验推断第6个计数点和第7个计数点之间的距离是 cm;
(3)如果当时交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 0.1 连续相等时间内的位移之差是定值 1.92 12.48 偏大
【详解】(1)[1] 相邻两个计数点间时间间隔为
[2] 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量确定小车做匀加速直线运动。
(2)[3] 在连续相等时间内的位移之差
根据
小车运动的加速度大小
[4]根据
则
(3)[5] 当时交变电流的频率是f=49Hz,那么实际打点周期变大,根据运动学公式
真实的加速度值就会偏小,所以测量的加速度值是按照交流电频率50Hz计算的,则与真实的加速度值相比是偏大。
15.利用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)若使用的交流电频率为50Hz,打点计时器每隔 s打一次点;
(2)甲图中打点计时器的工作电源是 。
A.220V直流电源 B.220V交流电源
C.8V直流电源 D.8V交流电源
(3)在做该实验时,下列说法正确的是 ;
A.先接通电源,后释放纸带
B.停电后也可换用干电池来做
C.释放小车时小车应在靠近打点计时器的一端
D.计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
(4)如图乙所示为小车做匀加速直线运动打出的一条纸带,A、B、C、D、E是五个相邻的计数点,两相邻计数点间还有四个点未画出,电源频率为50Hz。打点计时器打下点C时小车的速度vC= m/s。通过对纸带数据分析,得到小车的加速度为a= m/s2.(结果保留两位有效数字)。
【答案】 0.02 B AC
【详解】(1)[1]交流电频率为50Hz,则可知打点时间间隔为0.02s;
(2)[2]电火花式打点计时器使用的是直插式220V交流电源,故选B;
(3)[3] A.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故A正确;
B.打点计时器使用的是交流电源,故B错误;
C.释放小车时小车应靠近打点计时器,故C正确;
D.选择纸带时要选点迹清晰的点,不一定必须从纸带上第一个点选取,故D错误。
故选 AC。
(4)[4]由于两相邻计数点间有四个点未画出,所以两相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中,在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度得
[5]根据匀变速直线运动的推论
解得
16.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距、、、、、,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)。
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小为 m/s。(结果保留2位有效数字)
(4)充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小为 。(结果保留2位有效数字)
【答案】 DCBA
【详解】(1)[1] 在实验过程中应先固定打点计时器,再放置小车,然后打开电源,最后释放小车,完毕关闭电源,所以正确的顺序是:DCBA。
(2)[2] 每相邻两点之间还有4个记录点未画出,相邻计数点的时间间隔均为
(3)[3] 计数点5对应的瞬时速度
(4)[4] 小车加速度
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