测量匀变速直线运动的加速度 巩固分层练习-2025-2026学年高一物理寒假作业（粤教版）

寒假作业09 测量匀变速直线运动的加速度 巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．关于打点计时器，下列说法正确的是（　　） A．电火花打点计时器的工作电压为，频率为 B．使用电磁打点计时器应调整振针的高度，每打完一条纸带要及时切断电源 C．可以用串联几节干电池做打点计时器的电源 D．实验时应当先放开小车，让其运动起来，再接通打点计时器的电源 2．实验经常需要测量物理量，以下用于测量质量的仪器是（   ） A． B． C． D． 3．如下图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(　　) A．B．C． D． 4．如图所示，气垫导轨的滑块上安装了宽度为d的遮光板，做加速运动的滑块先后通过两个光电门，数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1，通过第二个光电门的时间为t2，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt，下列测量结果中最接近真实值的是(　　)    A．滑块运动的加速度为 B．滑块运动的加速度为 C．遮光板中点通过第一个光电门的速度为 D．遮光板前沿通过第一个光电门的速度为 5．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法正确的是 A．在纸带上选取记数点，必须每5个点选取一个 B．在进行该探究实验时，应该让小车的加速度尽量小些 C．在利用速度–时间图像处理实验数据时，应选取间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小 D．在进行该探究实验时，电磁打点计时器可用低压直流电源 6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，已提供电火花计时器、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码等，还需要用到下列器材中的（　　） A． B． C． D． 7．一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动，先后穿过两个光电门时的挡光时间为、。遮光条宽度为d，两光电门间距离为L，滑块的加速度大小为（    ） A． B． C． D． 8．如图为“测量小车加速度”的实验，下列说法正确的是（　　）    A．本实验使用的是反射式位移传感器 B．安装在小车上的是位移传感器中的接收器部分 C．本实验中，小车一定要从轨道同一位置静止出发 D．测量过程中，发射孔与接收孔必须正对 分层二：能力提升练 二、多选题 9．如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点运动情况的描述，正确的是（    ） A．两质点在t0~t4时间内的平均速度相同 B．两质点在t3时刻的速度大小相等 C．两质点速度相等的时刻在t3~t4之间 D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为0 10．在探究速度与时间关系实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6 分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有（　　） A． B． C． D． 11．在“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为），得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　）    A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s C．可表示出计数点对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 12．打点计时器打出的一段纸带如图所示，打点计时器所用电源的频率为，、、、、、、、、、、是纸带上打出的一组连续的点，0、1、2、3是每间隔三个点连续标出的4个计数点，下列说法正确的是（　　） A．两个相邻的计数点之间的时间为 B．、两点间的平均速度小于、两点间的平均速度 C．点的瞬时速度可以用、两点间的平均速度粗略表示 D．、两点间的平均速度可能比、两点间的平均速度更接近点的瞬时速度 三、填空题 13．某实验小组利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现，纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大，则可判断小车做 （选填“加速”或“匀速”）直线运动。打点计时器打下A点时，小车速度的大小用vA表示，打点计时器打下A点到打下C点这段时间内，小车平均速度的大小用vAC表示，则vA vAC（选填“>”或“<”）。 14．某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板．然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为，通过第二个光电门的时间，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2s，请你根据上面他通过实验得到的数据，计算出滑块的加速度为 m/s2。 15．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器工作的电压是8V，电火花计时器工作的电压是 V，电源频率是50 Hz时，每隔0.02s打一个点。如图所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点未标出，已知打点计时器接50 Hz的交流电源，则打d点的瞬时速度约为 m/s，加速度为 m/s2（结果保留三位有效数字） 四、解答题 16．一个物体拖动纸带做加速运动 ，获得打点计时器打出的一段纸带如图，以第一个点为坐标原点，求： （1）打点计时器打下第6点到打下第11点之间物体的平均速度； （2）打点计时器打下第7点时物体的瞬时速度． 17．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm。那么： （1）在计时器打出点4时，求小车的速度； （2）在平面直角坐标系中作出速度－时间图像，并分析小车的速度如何变化。 18．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图2所示装置测量滑块经过斜面上相隔L左右的两个光电门时的速度，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0 × 10−2 s和2.0 × 10−2 s。用游标卡尺测量小滑块的宽d = 5.015 cm，问： (1)滑块通过光电门1的速度v1为多少？ (2)滑块通过光电门2的速度v2为多少？（计算结果保留两位有效数字） 19．如图所示，一物体做匀加速直线运动，加速度大小为a，从某时刻开始，将其运动时间等分成若干等份，每一份均为T。每一个时间T内的位移分别为s1、s2、s3……sn。设选定时刻的初速度大小为v0。请完成下列问题： (1)求第1个时间T内的位移大小s1； (2)求第n个时间T内的位移大小sn (3)推导证明：在匀变速直线运动中，若任意相邻相等时间间隔T内的位移差∆s为一恒量∆s=aT2。（说明：可直接用前两问的结论，方法不限） (4)某同学想到：在“用打点计时器研究小车速度随时间变化规律”实验时，若小车做匀变速直线运动，可利用第（3）问的结论，通过对纸带数据处理测量小车运动的加速度a的大小。为此，他提出以下两种方法处理数据： 方法一： 由，，，……，取平均值求a的大小； 方法二： 由，，，……，取平均值求a的大小； 请你分析说明：从数据分析上看，该同学应选择哪种方法更合理？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业09 测量匀变速直线运动的加速度 巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A B C B A D ABD BC 题号 11 12 答案 BC BCD 1．B 【详解】A．电火花打点计时器的工作电压为，频率为，A错误； B．使用电磁打点计时器应调整振针的高度，每打完一条纸带要及时切断电源，B正确； C．打点计时器使用的是交流电源，不能用干电池供电，C错误； D．实验时应当先接通打点计时器的电源再放开小车，D错误。 故选B。 2．A 【详解】A．天平是测量质量的仪器，故A正确； BC．电磁打点计时器和电火花计时器是测量时间的仪器，故B、C错误； D．刻度尺是测量长度的仪器，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】同一打点计时器打出的四条纸带，点迹间的时间间隔相等，设为T．根据逐差相等公式△x=aT2可知，点迹间位移差△x越大，加速度越大，据图可以看出，A图的点与点之间的距离差最大，故A的加速度最大．故A正确、BCD错误．故选A． 【点睛】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用． 4．B 【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，滑块通过两个光电门中间时刻的瞬时速度分别为：，，两个中间时刻的时间差为：，根据速度时间公式得，滑块运动的加速度为：，故B正确，A错误；遮光板通过第一个光电门中间时刻的瞬时速度为，中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，即遮光板中点通过第一个光电门的速度大于，遮光板前沿通过第一个光电门的速度小于，故CD错误．所以B正确，ACD错误． 5．C 【详解】A．计数点的选取是任意的，不一定要每5个点选取一个，也可以每4个点选取一个，所以A错误； B．在进行该探究实验时，若小车的加速度太小，点迹会很密集，不利于测量，故B错误； C．在利用速度–时间图像处理实验数据时，为减小误差应选取间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小，所以C正确； D．在进行该探究实验时，电磁打点计时器可用低压交流电源，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】根据“探究小车速度随时间变化的规律”原理可知，本实验需要测量的物理量是位移和时间，用打点计时器打出的纸带上的点就可以算出时间，用刻度尺可以测出两点间的距离，因此，不需要弹簧测力计、天平以及秒表，但需要用到刻度尺。故选B。 7．A 【详解】滑块经过第一个光电门的速度 滑块经过第二个光电门的速度 滑块向上做匀减速运动，由 联立得：，故选A。 8．D 【详解】A．反射式位移传感器测量距离的原理与声响类似，静止的位移传感器发射的超声波脉冲被运动的待测物体反射，位移传感器记录发射和接收超声波的时间差来获取两者间距，该装置由发射器和接收器组成，因此是分体式位移传感器，故A错误； B．位移传感器连接到数据采集器上的是接收器部分，因此静止部分连接接收器，故B错误； C．本实验中，小车不一定要从轨道同一位置静止出发，故C错误； D．位移传感器的发射器发射孔应对准接收器的信号接收孔，故D正确。 故选D。 9．ABD 【详解】A．两质点在t0～t4时间内，通过的位移相等，经历的时间相等，故平均速度相等，故A正确； B．由甲图可判断质点做匀加速直线运动，t2时刻的速度等于t1到t3时刻的平均速度，则 乙图做匀速运动，t2时刻的速度即为整个过程的平均速度，即： 乙故B正确； C．由B可知，C错误； D．从纸带不能判断出质点出发点的位置，则两质点不一定是从同一地点出发的，在甲图中，相邻相等时间内位移之比满足1：3：5，满足初速度为零的匀加速直线运动的推论，故t0时刻速度为零，故D正确． 10．BC 【详解】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，，或者；故选BC。 【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。 11．BC 【详解】A．实验时应先接通电源再放开纸带，故A错误； BD．相邻两个计数点间有5个计时间隔，所以计数的时间间隔为 故B正确，D错误； C．可表示出计数点对应的速率 故C正确。 故选BC。 12．BCD 【详解】A．打点计时器所用电源的频率为，则打点周期为0.02s，由纸带知两个相邻的计数点之间还有三个点，所以相邻计数点间的时间为 故A错误； B．根据平均速度大小等于位移与所用时间的比值，即，由纸带可知由于、两点间的距离小于、两点间的距离，二者所用时间相等，所以、两点间平均速度小于、两点间的平均速度，故B正确； C．根据极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，所以点的瞬时速度可以用、两点间的平均速度粗略表示，故C正确； D．根据知，当或比较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以、两点间的平均速度比、两点间的平均速度更接近点的瞬时速度，故D正确。 故选BCD。 13． 加速 < 【详解】[1]由纸带的点的轨迹可以看出，在同样时间内，小车运动的位移越来越大，故小车是加速运动的。 [2]由于小车是加速运动，从A点到C点的过程中，小车在A点时速度是最小的，因此。 14． 【详解】[1]据题意可知，当时间极短时，平均速度可以看成瞬时速度，则当遮光条通过第一个光电门时的瞬时速度为 当遮光条通过第二个光电门时的瞬时速度为 遮光条通过两个光电门所用时间为t=2s，则滑块的加速度为 15． 220 3.28 11.8 【详解】［1］电火花计时器工作用的是220V的交流电； ［2］把c到d到e这段看成一个匀变速直线运动，则 ［3］根据逐差公式有 16．（1）3.9m/s（2）2.93m/s 【分析】根据平均速度的定义求解第6点到打下第11点之间物体的平均速度；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7点时小车的瞬时速度大小． 【详解】（1）根据平均速度的定义得，第6点到打下第11点之间物体的平均速度 （2）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． 17．（1）31.35 cm/s；（2），小车速度均匀增加 【详解】（1）打点4时的速度，可用3、5两点间的平均速度表示 （2）计算各段中间时刻速度见下表 位置 1 2 3 4 5 速度v (cm/s) 16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 描点连线得其速度－时间图像如图所示 由图像可知小车速度均匀增加。 18．(1)1.0 m/s (2)2.5 m/s 【详解】（1）滑块通过光电门1的速度为 （2）滑块通过光电门2的速度为 19．(1) (2) (3)见解析 (4)第二种，分析见解析 【详解】（1）根据匀变速运动位移时间关系可知 （2）根据匀变速直线运动速度时间关系，第 n 个时间 T 内的初速度为 第 n 个时间 T 内的末速度为 则第n个时间T内的位移大小为 （3）根据（2）得 任意相邻相等时间间隔 T 内的位移差为 其中a、T都是恒量，所以∆s为一恒量 （4）根据数学知识可知在方法一中，可得 方法二中，可得 方法一中只有s1、s6起作用，方法二中六组数据都起作用，故方法二数据应用充分，更合理一些，这样可以减少实验的偶然误差。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $