【骄子之路】2023高考物理一轮复习 1.4实验：研究匀变速直线运动课时强化作业

课时强化作业四　实验：研究匀变速直线运动一、选择题1．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是(　　)A．随着纸带的运动，纸带上的点之间的距离越来越小，说明纸带在做加速运动B．随着纸带的运动，纸带上的点之间的距离越来越小，说明纸带在做减速运动C．纸带上点间距离相等，表示纸带是匀速运动的D．纸带上点间距离相等，表示纸带做变速运动解析：在纸带上打点计时器每隔相等的时间打一次点，纸带在物体带动下运动．打点计时器打出点之间的距离越来越小，说明纸带运动速度越来越小，即纸带做减速运动，故选项B正确；如果纸带上的点间的距离是相等的，说明纸带做匀速运动，故选项C正确．答案：BC2．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是(　　)A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析：长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误；实验时为了能在纸带上打尽可能多的点，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选项B正确；实验开始时应先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再释放小车，选项C正确；为了保护小车，在小车到达定滑轮前用手使小车停止运动，选项D正确．答案：BCD3．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是(　　)A．选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为时间单位B．使小车运动的加速度尽量的小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析：选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为时间单位，这样相邻的两个计数点的距离会大些，用刻度尺测量距离时，相对误差会减小，故选项A正确；小车运动过程中加速度如果太小，会导致各段位移差太小，计算中会使误差增大，故选项B错误；舍去比较密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，这样测量距离时，便于测量，测量的误差较小，有利于减小实验误差，选项C正确；若备用的木板平整程度、光滑程度各处不一致，则小车在木板上运动时的加速度则不同，造成较大的实验误差，故选项D正确．答案：ACD4．如图所示，为同一打点计时器打出的两条纸带．由纸带可知(　　)7\nA．在打下计数点“0”到“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小解析：打点计时器在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带的位移小于乙纸带的位移，故甲<乙，选项A错误，选项B正确；相邻计数点间所用时间相等，乙纸带相邻计数点之间的距离变化大，即乙纸带的速度变化更快，故a乙>a甲，选项C错误，选项D正确．答案：BD5．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻/(s)0.10.20.30.40.50.6通过计数点时的速度(cm/s)44.062.081.0100.0118.0138.0为了算出加速度，最合理的方法是(　　)A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，用公式a＝tanα算出加速度C．根据实验数据画出vt图象，由图象上任意两点所对应的速度及时间，用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度解析：选项A的计算方法，偶然误差很大，选项A错误；实验中有些数据偶然误差很大，在利用原始数据进行计算时结果的误差很大，若计算出若干个加速度，算出平均值，由于原始数据中有些误差很大，这样虽然可以减小误差，但计算结果误差也会很大，故选项D错误；利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差，故选项C正确；在vt图象中图线的斜率大小等于加速度．在vt图象中由于坐标轴的标度的选取不同，所以图线倾角的正切值并不表示加速度，故选项B错误．答案：C二、非选择题6．如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，7\n试求：(1)打点计时器打下B、C、D各点时小车的瞬时速度；(2)由小车的运动规律，推断出小车在E点的瞬时速度；(3)由小车的运动规律，推断出从B点到E点的加速度．解析：(1)vB＝＝m/s＝0.26m/s.vC＝＝m/s＝0.3m/svD＝＝m/s＝0.34m/s.(2)小车做匀加速直线运动，相邻两计数点之间的时间间隔相等，则有：vE－vD＝vD－vC得vE＝2vD－vC＝0.38m/s.(3)根据运动学公式vE＝vB＋3aT得a＝＝m/s2＝0.4m/s2.答案：(1)vB＝0.26m/s　vC＝0.3m/s　vD＝0.34m/s(2)vE＝0.38m/s　(3)0.4m/s27．实验中，如图所示为一次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，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s.(1)根据纸带可判定小车做________运动．(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝______m/s.在如图所示坐标中作出小车的vt图线，并根据图线求出a＝______.(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________m/s，此速度的物理意义是__________________________．解析：(1)根据纸带提供的数据可知xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60cm，故小车做匀加速直线运动．7\n(2)根据v＝可知vD＝m/s＝3.90m/s，vC＝m/s＝2.64m/s，vB＝m/s＝1.38m/s.描点连线得如图所示vt图线，根据图线斜率知a＝12.60m/s2.(3)由图知交点的速度约为0.12m/s，表示打A点时小车的速度．答案：(1)匀加速直线　(2)3.90　2.64　1.38　12．60m/s2　(3)0.12　表示打A点时小车的速度8．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：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、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm.下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度.位置BCDEF速度/(m·s－1)0.7370.8010.994(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线．7\n(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝______m/s2.(保留三位有效数字)解析：(1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的实验器材为弹簧测力计．(2)根据匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．vD＝＝＝0.864m/s，vE＝＝＝0.928m/s.(3)小车的速度—时间关系图线如图所示．(4)在vt图象中，图线的斜率表示加速度大小，则a＝＝m/s2＝0.643m/s2.答案：(1)弹簧测力计　(2)0.864　0.928　(3)见解析　(4)0.6439．一个小球沿斜面向下运动，用每间隔0.10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如右图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.10s，测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表)，则：x1(cm)x2(cm)x3(cm)x4(cm)8.209.3010.4011.50(1)小球在相邻相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属________直线运动．(2)有甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下：甲同学：a1＝，a2＝，a3＝，＝.7\n乙同学：a1＝，a2＝，＝.你认为甲、乙中哪位同学的计算方法较准确？________，加速度值为________．(保留三位有效数字)解析：(1)由表中数据可知x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，小球做匀加速直线运动．(2)甲同学的方法最终得到＝，这样表中给出的四个数据中只用到了两个数据．从而得出结果误差较大．而乙同学的方法得＝.表格中给出的四个数据，计算中都用到，这样得出结论产生误差小，则＝1.10m/s2.答案：(1)相等　匀加速(匀变速)(2)乙同学　1.10m/s210．如图是“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．(1)OD间的距离为________cm.(2)下图是根据实验数据绘出的xt2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．解析：(1)由毫米刻尺读得OD间的距离应为2.20cm－1.00cm＝1.20cm.(2)由xt2图象可知是一条直线，初速度为零的匀变速直线运动的位移公式x＝at2，由此可知直线的斜率k＝a，由图象可知＝k＝m/s2得a≈0.933m/s2.答案：(1)1.20　(2)加速度的一半　0.93311.如图所示是张红用照相机拍到的水滴的照片，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面，且在30s内76滴水从屋檐滴下，而第2滴与第3滴分别位于二楼窗户的上沿和四楼窗户的下沿，已知二楼窗户的上沿和四楼窗户的下沿的距离为4m．现对照片进行测量可知，各相邻点之间的距离分别是0.4cm、1.2cm、2cm、2.8cm，则：7\n(1)图中2、3、4各点的实际速度是多少？(2)请作出水滴下落的vt图象；(3)由图象可知水滴下落的加速度为多少？解析：(1)30s内有76个水滴从屋檐滴下，则每两个相邻水滴之间的时间间隔Δt＝s＝0.4s.由照片的比例可知x12＝5.6m，x23＝4m，x34＝2.4m，x45＝0.8m.v2＝＝12m/s，v3＝＝8m/s，v4＝＝4m/s.(2)建立vt坐标系，描点作图如图所示．(3)vt图象中图线的斜率表示加速度，则a＝＝m/s2＝10m/s2.答案：见解析7