17_匀变速直线提高习题和答案

匀变速直线运动的实验探究提高习题1.在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法不能减少实验误差的是_____A．选取计数点，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小些C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D．适当增加挂在细绳下钩码的个数2.在“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔为T=0.1S，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40cm、3.55cm、6.45cm、10.15cm、14.55cm、19.70cm．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=_____m/s，小车的加速度大小a=_____m/s2．(结果均保留三位有效数字)3.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．如图是实验得到的纸带．则小车的加速度和在点1时的即时速度分别是多少？_____A、a=5.00m/s2和V1=1.60m/sB、a=5.00m/s2和V1=3.20m/sC、a=50.0m/s2和V1=1.60m/sD、a=50.0m/s2和V1=3.20m/s．4.一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图1中A、B、G、D、层所示，纸带上相邻的两个计数点之间有四个点未画出．现测出AB=2.20cm，AC=6.40cm，AD=12.58cm，AE=20.80cm，已知打点计时器电源频率为50Hz，请回答下列问题：(①②均保留两个有效数字)①打D点时，小车的速度大小为_____m/s；②小车运动的加速度大小为_____m/s2．5.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图2所示的实验装置，图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验是通过比较两小车的位移大小来比较小车加速度的大小．能进行这样的比较．是因为？_____．6.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，(1)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处(写出两处即可)。(2)改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，下图是他实验中得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点的时间间隔是0.10s，标出的数据单位为cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是______m/s，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为______m/s2．7.测量纸带运动加速度”实验中利用打点计时器得到一条纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出．根据测量结果计算：(1)打C点时纸带的速度大小为______m/s；(2)纸带运动的加速度大小为______m/s2．(结果保留3位有效数字)8.电磁打点计时器是一种使用低压_____(填“交”或“直”)流电源的计时仪器．某打点计时器所用的电源为50Hz的电源．如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=0.012m，AC=0.036m，AD=0.072m，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=_______m/s2，打B点时运动物体的速度vB=______m/s．9.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧是起点)．设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算(g=10m/s2)(图中长度单位：m)(1)骑摩托车行驶至D点时的速度大小为()m/s2(2)骑摩托车加速时的加速度大小为()m/s2；10.某同学做了一次较为精确的测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图所示．设0点是计数的起始点，两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s．则计数点1与0点的距离s1应为______cm，物体的加速度a=______m/s2．11.某实验小组学生采用如图1所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析“小车位移与速度变化的对应关系”来研究“合外力对小车所做的功与速度变化的关系”．下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：①打B点时刻，小车的瞬时速度vB=______m/s(保留两位有效数字)②实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图2所示．根据该图形状，某同学对x与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是______(填写选项字母代号)A．xccv2B．xccvC．1xccvD．xccv3匀变速直线运动的实验探究习题答案1.答案：B解析：正确解答本题需要掌握：“研究匀变速直线运动”的实验中的注意事项以及用平均速度替代瞬时速度的方法和逐差法求加速度的方法．解：A：选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，这样每个时间对应一个较大的位移，测量时减小测量误差．故A正确．B：小车运动的加速度尽量小些，这样点迹密集，每个时间对应一个的位移小，不利于减小测量误差．故B错误．C：舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算，可以减小测量误差．故C正确．D：适当增加挂在细绳下钩码的个数，既可以打出足够多点，又可以让位移尽量大，利于减小误差．故D正确．2.答案：0.4050.756解：点4对应的速度可以用点3到点5之间的平均速度替代．设：点3到点5之间的位移为x：则x=14.55cm-6.45cm=8.1cm=0.81m点3到点5之间的时间为：t=2×0.1=0.2s所以：v4===0.405m/s设：点0到点3的位移为x1，点3到点6的位移为x2，则：x1=6.45cm=0.0645m；x2=19.70-6.45=13.25cm=0.1325m由匀变速运动的推论：x2-x1=aT2，其中T为发生x1或x2这个位移所用的时间，即：T=3×0.1=0.3s代入数据得：0.1325-0.0645=a×0.32解得：a=0.756m/s2故答案为：0.405；0.7563.答案：A解析：在匀变速直线运动中，根据△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点速度大小．解：在匀变速直线运动中有△x=aT2将△x=0.2cm，T=0.02s，带入解得：a=5.00m/s2；在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，因此有：，故BCD错误，A正确．故选A4.答案：0.722.0解析：根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度可以求出D点的速度；由△x=at2可以求出物体的加速度．解：①计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，D点的速度：vD=====72cm/s=0.72m/s；②设AC段的位移为x1，则：x1=6.40×10-2m；CE段的位移为x2，则：x2=14.40×10-2m由：x2-x1=at2（注意：t为发生x1或x2这个位移所用时间，所以t=0.1×2=0.2s）得：14.40×10-2m-6.40×10-2m=a×0.22，解得：a=2.0m/s2．5.答案：小车做初速度为零的匀加速运动，运动时间相对，加速度与位移成正比解析：小车做初速度为零的匀加速运动，运动时间相同，根据匀变速运动的位移公式分析答题．解：由题意知，两小车做初速度为零的匀加速运动，两小车的运动时间t相同，由x=at2可知，在运动时间相同的情况下，小车的加速度a与位移成正比，因此可以通过比较两小车的位移大小来比较小车加速度的大小6.解析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．（1）答案：①打点计时器应该用交变电流（图中为直流电源）②小车离定滑轮太近（离打点计器较远）（1）解：①打点计时器应该用交变电流（图中为直流电源）②小车离定滑轮太近（离打点计器较远），小车应靠近打点计时器且打点计时器应距左端较远，这样便于小车运动一段过程，从而能准确测量小车的加速度，减小误差．（2）答案：0.231，0.6（2）解：利用匀变速直线运动的推论得：vC===0.231m/s．根据运动学公式得：△x=at2，a===0.6m/s2．7.（1）1.18（2）1.50解析：分析：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，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）每相邻两点间还有4个点（图中未画），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，得：VC===1.18m/s（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，为了更加准确的求解加速度，a===1.50m/s2．8.解：（1）电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，电压在4v到6v之间．（2）此题告诉三段位移，我们舍掉第一段，因为这段位移较小，测量相对误差较大；用后两段计算加速度．已知时间间隔是0.1s，由匀变速直线运动的推论公式△x=aT2解得：a=1.2m/s2（3）B点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，即：=0.18m/s故答案为：交，1.2m/s2；0.18m/s解析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．9.解：（1）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，得：vD==m/s=14.0m/s（2）已知前四段位移，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4-x2=2a1T2x3-x1=2a2T2为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=（a1+a2）即小车运动的加速度计算表达式为：a===3.79m/s2，故答案为：14.0，3.79解析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2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D点时小车的瞬时速度大小．10.4，1．解析：分析：在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，据此可正确解答本题．解答：解：根据△x=aT2得：S2-S1=S3-S2=aT2①S2=（9-S1）cm②S3=15-9=6cm③联立①②③解得：S1=4cm，a=1m/s2．11.解：①匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故vB===0.80m/s故答案为：0.80m/s．②图象为过原点的曲线，故W与v一定不是正比关系，也一定不是反比关系．故答案为BC．解析：①根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点速度．②根据图象为过原点的曲线，结合数学函数知识分析．