2020-2021物理教科版11-9 测定匀变速直线运动的加速度含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年物理教科版必修1课时作业：1-9测定匀变速直线运动的加速度含解析课时作业9测定匀变速直线运动的加速度时间：45分钟一、单项选择题1．某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等,这可能是因为（D)A．电源频率太高 B．错用了直流电源C．电源电压太低 D．拉纸带时没有保持匀速解析：打点计时器能打点说明它能正常工作，故其属正常使用．间距不相等，说明拉动时不是匀速的．2．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，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是(C）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，可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离,应该用带有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,得出每两个计数点间距离的数值D．分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录解析：为了减小测量误差，测量两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺量出各点到第一点的距离，然后再逐一相减,得到每两个计数点间距离,故只有C项正确．3．如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）解析:4条纸带的时间间隔相等,其中C、D两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0。A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大．二、多项选择题4．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的（BCD)A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点,进行计算解析：满足纸带长度要求的前提下,应使加速度适当大一点，可使相同时间内的位移大一些，便于减小测量误差，所以A错．5．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是（BC）A．打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端C．应先接通电源,待打点稳定后再释放小车D．牵引小车的钩码个数越多越好解析:打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大,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，选项A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C正确；钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多,打的点少，都会带来实验误差，选项D错误．6．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，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是（BD)A．只要确定了v－t图像中的两点,就可以得到小车运动的v－t图像,因此，实验只需要测出两组数据B．作v－t图像时，所取的点越多,图线就越准确C．作出的v－t图像应该通过所有的点,图线曲折也可以D．对于偏离直线较远的点,说明误差太大，应舍去解析：小车沿板匀加速运动，其v－t图像应为一条倾斜的直线，故必须用直线连接各点,所取的点越多，作图误差越小，图线越准确，故A、C两项错误，B项正确；连线时注意连线原则，让直线通过尽量多的点,不在直线上的点尽量对称地分布在直线两侧，偏离直线较远的点,因误差太大,应当舍去，故D项正确．7．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(BC)A．沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的解析:纸带上点间间隔相等，由v＝eq\f(Δx，Δt)知纸带运动是匀速的,若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx变小而时间Δt不变，说明纸带在做减速运动．8．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差(CD）A．改用直流6V电源B．电源电压越低越好C．使用平整不卷曲的纸带D．使物体的运动方向与纸带在一条直线上解析：纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电,故A项错．电源电压低可减小摩擦,若过低打出的点会很不清晰，故B项亦错．使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减小纸带与限位孔等之间的摩擦，故C、D两项都对．三、非选择题9．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器应接在低压交流(填“直流”或“交流”）电源上，每隔0.02s打一次点．如下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为0.1s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3cm、x2＝7。5cm、x3＝13。5cm，则物体通过1计数点的速度v1＝0。375m/s，通过2计数点的速度v2＝0.525m/s，运动的加速度为1。5m/s2.解析：打点计时器应接在交流电源上，每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02s＝0。1s．根据v1＝eq\f(x2，2T)＝eq\f(7。5×10－2,2×0.1）m/s＝0。375m/s,同理可得v2＝0。525m/s；a＝1。5m/s2.10．在“研究匀变速直线运动"的实验中,已测得小车的加速度大小应为4。41m/s2.（1）若其他实验条件不变，仅将交流电的频率从50Hz提高到60Hz，则测出的加速度大小为4。41_m/s2；（2)若事后发现交流电的周期不是计算中所用的0.02s，而是0。021s，则小车的加速度大小应为4.00_m/s2。解析：(1）无论交流电的频率是多少，只要按相应的打点周期计算，结果都一样,故交流电频率为60Hz时，其他条件不变，测出的加速度仍为4.41m/s2。(2)由Δs＝aT2知Δs＝a1Teq\o\al（2，1），则实际加速度的测量值应为：a2＝eq\f（Δs，T\o\al(2,2）)＝eq\f（a1T\o\al（2,1),T\o\al(2,2))＝eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f(0.02,0.021）））2×4。41m/s2≈4。00m/s2.11．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0。10s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下空（要求保留三位有效数字）．vB＝0.400m/s，vC＝0。479m/s，vD＝0.560m/s，vE＝0。640m/s，vF＝0。721m/s。（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像．答案：图像见解析(3）根据第(2)问中画出的v－t图像，求出小车运动的加速度为0。780～0。820m/s2.（保留三位有效数字）．解析：(1）vB＝eq\f(xAB＋xBC,0.2s)＝eq\f(3。62＋4。38,0。2)cm/s＝0.400m/s。vC＝eq\f（xBC＋xCD，0.2s)＝eq\f(4.38＋5.20,0.2）cm/s＝0.479m/s。vD＝eq\f(xCD＋xDE,0。2s)＝eq\f（5。20＋5.99,0。2)cm/s＝0。560m/s。vE＝eq\f(xDE＋xEF，0.2s)＝eq\f(5.99＋6。80,0.2)cm/s＝0.640m/s.vF＝eq\f(xEF＋xFG,0。2s)＝eq\f(6。80＋7.62，0。2）cm/s＝0.721m/s。（2)先描出不同时刻各点的速度，再画出速度图像，并让尽可能多的点位于这条直线上，如下图所示．（3)由加速度的公式a＝eq\f（v－v0，t）或者根据图线的斜率都可确定出小车运动的加速度，数值应在0.780～0。820m/s。12．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片．相邻两次曝光的时间间隔为2.0s．已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示,请你估算:(1)这辆小轿车的加速度;（2)小轿车在照片中的第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v。答案：(1)2.0m/s2(2）8.0m/s解析：（1）从照片上可得，刻度尺的1cm相当于实际长度3m，量出前后两段位移分别为4。00cm和6.70cm，对应的实际位移分别为12m和