寒假作业10专题：测定匀变速直线运动的加速度 巩固分层练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

寒假作业10专题：测定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．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，以下器材中需要使用的有（　　） A．干电池 B．刻度尺 C．秒表 D．天平 2．小明同学用图示装置研究小车速度随时间变化的规律。实验时小明启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带做匀加速直线运动。用计算机软件处理实验数据，绘制出小车的图像可能是下列图中的（　　） A． B． C． D． 3．如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段，A、B两点为计数点，中间点迹为实际点迹，打点计时器电源的频率为50 Hz，则A、B两点间的时间间隔为（　　）    A．0.01 s B．0.02 s C．0.05 s D．0.10 s 4．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器所用电源的周期为。测得打出的一条纸带相邻的两个计时点间的距离依次为、、、、、，如图所示。小车加速度的表达式应是（　　） A． B． C． D． 5．在用实验系统测量位移的实验中，必须进行的操作是（　　） A．必须让发射器与接收器的距离由近及远 B．实验完毕要及时关闭发射器、数据采集器的电源 C．每次让小车从同一位置静止下滑 D．将发射器固定在小车上 6．一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． 7．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　） A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．换用宽度更宽的遮光条 8．一频闪仪每隔0.04秒发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的小球，于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。下图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图。由图可以判断，小球在此运动过程中（　　） A．速度越来越小 B．速度越来越大 C．速度先变小再变大 D．速度先变大再变小 分层二：能力提升练 二、多选题 9．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行） B．小车应放在靠近打点计时器的一端 C．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸带 D．钩码的质量越大越好 10．从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示，测得相邻小球间的距离、，已知O点距离斜面底端的长度，由以上数据可以得出（　　） A．小球的加速度大小为 B．小球在A点的速度为0.4m/s C．此时C点距离斜面底端长度是7cm D．该照片是位于A位置的小球在其释放后0.05s时拍摄的 11．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的图像。如图所示。针对该同学作出的图像，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法中，你认为有道理的是（　　） A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图线不可能为一条直线，而应为条平滑的曲线 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某条直线附近，只有和两个点离这条直线较远，故该同学作的图像是正确的 C．在这10个点中，有3个点（、、）能画出一条直线，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律 D．与直线偏差较小的点（、、、、）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（、）则可能是实验中出现失误造成的 12．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.00cm的遮光条。滑块在槽码重力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间∆t1=0.20s，通过第二个光电门的时间∆t2=0.05s，遮光条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间隔t=2.50s，下列说法正确的有（　　） A．遮光条通过第一个光电门的速度为0.4m/s B．滑块加速度约为0.12m/s2 C．实验中选择的遮光条越窄越好 D．若测量出两光电门中心间的距离L，不用时间间隔t也能测出滑块的加速度a 13．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。已知频闪仪每隔时间T闪光一次，小球某次闪光时，小球从A处开始下落，图是小球自由下落时的频闪照片示意图，h1、h2、h3、h4、h5分别为点B、C、D、E、F到点A的距离。如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度，理论上可以采用以下哪些方法（　　） A．先利用数据求出B、C、D、E各点的速度，再画v-t图像，根据图像的斜率可求出小球加速度 B．利用h2 - h1=gT2，求出小球加速度 C．先利用，求E点速度，再利用 求出小球加速度 D．，求小球加速度 三、填空题 14．为测量小车的加速度，需将宽度为b的挡光片固定在小车上，并在导轨上安装相距为d的两个光电门传感器。小车沿导轨做匀加速直线运动，先后经过两个光电门传感器，测得的挡光时间分别为和，则小车的加速度a＝ 。为减小实验误差，可 两个光电门传感器间的距离。（后一空填写“增大”或“减小”） 15．如图是在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器打出的纸带。纸带上面每打一点的时间间隔是 0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出．已知记数点之间的距离：S1=1.2cm，S2=2.4cm，S3=3.6cm，S4=4.8cm． 则：①记数点 3 对应的小车速度v3= m/s； ②小车运动的加速度a= m/s2； ③记数点 0 对应的小车速度v0= m/s． 16．如图所示为某同学在研究物体匀变速直线运动时，利用打点计时器打出的原始点迹，因保存不当，纸带部分遗失，所选取的计数点上所选取的计数点C被污染，仅能读出A、B、D三个计数点到O点（不在纸带上）的距离分别为、、，已知打点计时器所用电源频率为f，根据已有信息可求出打下计数点C时物体的速度大小为 ，物体运动的加速度大小为 。 四、解答题 17．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后加速通过光电门1和2，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为，通过第二个光电门的时间为。 (1)如挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为，则滑块的加速度大小为？ (2)如第一个光电门到第二个光电门之间的距离为，则滑块的加速度大小为？ 18．如图所示，是小车在重物牵引下沿平直轨道运动时，小车后面拖着纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻两计数点间的时间间隔为，则： （1）下表列出了打点计时器打下B、C、D、E各点时小车的瞬时速度，在给出的图中作出速度一时间图像。 （2）求小车的加速度a和计时器打下A点时小车的速度大小（结果均保留2位有效数字）。 位置编号 A B C D E 时间 0 0.1 0.2 0.3 0.4 小车的瞬时速度 0.26 0.30 0.34 0.38 19．从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片，测得，。试问： (1)小球的加速度是多少？ (2)拍摄时小球B的速度是多少？ (3)拍摄时xCD是多少？ 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10 专题：测定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 D A B A A A ABC AC 题号 11 12 13 答案 BD BD ACD 1．B 【详解】打点计时器需要连接交流电源；通过打点计时器可以知道时间，所以不需要秒表；本实验不需要测量质量，所以不需要天平；需要用刻度尺测量纸带上计数点的间距。 故选B。 2．A 【详解】小车在细绳的牵引下做匀加速直线运动，速度越来越大。 故选A。 3．D 【详解】已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。由图可知，A、B两点间有5个间隔，故A、B间的时间间隔为 故选D。 4．A 【详解】ABCD．数据处理时要尽可能的使用到测得的全部数据，如果我们使用相邻的位移来作差求加速度，将得到5个计算值，然后再求平均值，即 可以看出只有s6和s1参与了计算，其他的数据全部在运算过程中抵消掉了，没有发挥作用。 对于有六个数据的情况，我们可以使用间隔两段之后的位移差，即 故A正确，BCD错误。 故选A。 5．B 【详解】A．在实验过程中，发射器与接收器的距离可以由近及远，也可以由远及近，故A错误； B．实验完毕要及时关闭发射器、数据采集器的电源，否则还用测量位移。故B正确； C．可以让小车从同一位置静止下滑，但不是必须的。故C错误； D．实验中，一般是把发射器固定在小车上，但不是一定。故D错误。 故选B。 6．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。 7．A 【详解】光电门计算速度时，是平均速度，而真实的速度为位移中点的速度，所以存在误差，可以通过减小遮光条的宽度，即减小位移来使误差降低，或者可以减小时间来使误差降低。 故选A。 8．A 【详解】根据小球从A点运动到B点的频闪照片示意图可知，小球在相等时间间隔内为位移逐渐减小，所以小球的速度越来越小，故小球做减速运动，故A正确。 故选A。 9．ABC 【详解】A．实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行），才能保证小车速度随时间均匀变化，还可以减小摩擦，故A正确； B．打点计时器与定滑轮间的距离尽可能大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，故B正确； C．实验时应先接通电源后释放小车，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以尽可能打出较多的点且不浪费纸带，并保护打点计时器，故C正确； D．钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，太大小车运动的太快收集不到足够得数据点，太小小车运动过慢，打出的点迹之间得间隔过小，不易测量，容易在成测量误差，故D错误。 故选ABC。 10．AC 【详解】A. 根据位移差公式可知小球的加速度大小为 A正确; B．根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可知小球在B点的速度为 由速度—时间关系可得小球在A点的速度为 B错误； C．A点到O点的距离 此时C点距离斜面底端长度是 C正确； D．第一个小球释放的时间为 该照片是位于A位置的小球在其释放后0.１s时拍摄的，D错误。 故选AC。 11．BD 【详解】ABC．由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有和两个点离这条直线较远，用一条倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点在两侧分布均匀，所以B正确；AC错误； D．与直线偏差较小的点（、、、、）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（、）则可能是实验中出现失误造成的，所以D正确； 故选BD。 12．BD 【详解】A．遮光条通过第一个光电门的速度为，故A错误； B．遮光条通过第二个光电门的速度为 所以滑块加速度约为，故B正确； C．实验中应选择相对较窄的遮光条，但不是越窄越好，因为遮光条越窄，宽度测量误差增大，同时时间的测量误差增大，故C错误； D．根据可知，若测量出两光电门中心间的距离L，不用时间间隔t也能测出滑块的加速度a，故D正确。 故选BD。 13．ACD 【详解】A．先平均速度等于中点时刻的速度求出B、C、D、E各点的速度，再画v-t图像，再根据图像的斜率可求出小球加速度，故A正确； B．利用其中是相邻相等时间内的位移差，故B错误； C ．先利用 求E点速度，再利用 可以求出小球加速度，故C正确； D．根据自由落体运动规律可知 代入数据可求小球加速度，故D正确。 故选ACD。 14． 增大 【详解】[1]小车经过第一个光电门时的速度为 小车经过第二个光电门时的速度为 则根据速度与位移的关系式可得，小车的加速度为 [2]增大两个光电门传感器间的距离d，可以使初速度与末速度的差值越大，初末速度的平方差就越大，相对误差就越小。 15． 0.42 1.2 0.06 【详解】试题分析：纸带上面每打一点的时间间隔是0．02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，那么纸带上的两个点的实际时间间隔是：T=0．02×5=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：，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小为： , 及，代入数据解得：． 由速度与时间公式： ，代入数据解得：． 考点：探究小车速度随时间变化的规律 【名师点睛】本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律．根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，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3点时小车的瞬时速度大小． 16． 【详解】[1]计数点间的时间 点C时物体的速度大小为 [2]根据匀加速运动位移差公式 可知 可得 代入数据可得 17．(1) (2) 【详解】（1）过光电门1的速度 过光电门2的速度 加速度 得 （2）由运动学公式 解得 18．（1） ；（2）0.4m/s2，0.33m/s 【详解】（1）描点后画出图线如图所示 （2）小车的加速度a为 小车的加速度方向与速度方向相同（或沿轴正向），计时器打下A点时小车的速度大小为，由 解得 19．(1)；(2)；(3) 【详解】(1)由匀变速直线运动规律的推论可得 (2) 由匀变速直线运动规律的推论可得 (3) 由匀变速直线运动规律的推论可得 则 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 $