1、1.9 测定匀变速直线运动的加速度 每课一练(教科版必修 1)1下列关于计数点的说法中,不正确的是( )A用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B相邻计数点间的时间间隔应是相等的C相邻计数点间的距离应当是相等的D计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点痕的个数相等解析:使用计数点是为了研究物体运动的方便而引入的,但它是从实际打出来的点中选出来的,由于物体运动的快慢不一定,所以相等时间内的位移即相邻计数点间的距离不一定相等,C 项错误。答案:C2.利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时,在纸带上所打的一系列点,如图 195 所示,各相邻的计数点的距离分别为 x 、x 、
2、x ,则下面各关系式中不正确的是( ) 图 195Ax x aT 2 Bx x 2aT 2Cx x x x Dx x aT22解析:对于匀变速直线运动,连续相等时间内的位移之差是恒量,即 xaT 2。对应于该题有 x x x x aT 2,而 x x x x x x 2aT 2。所以 A、B、C均正确,只有 D 错。答案:D3在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,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B坐标轴单位长度越小越好C开始打点前要先接通电源后松开纸带,打完点要先断开电源后取纸带D钩码的质量越大越好解析:实验中调节滑轮的高度,使小车、纸带、细绳
3、和定滑轮上边缘在一条直线上,所以 A 项对;要适当地选取坐标轴的单位长度,使图像尽量分布在较大的坐标平面内,B错;开始前要先接通电源后松开纸带,打完点要先断开电源后取纸带,这样可以使实验效果更好,所以 C 项对;钩码的质量要适中,不要太大也不要太小,使纸带上打出的点不太密又不太少,D 错。答案:AC4电磁打点计时器和电火花打点计时器都是一种_仪器,当电源的频率为 50 Hz 时,这两种仪器打点的时间间隔都为_ s。某次实验时,当物体做匀加速直线运动时,某同学得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每 5 个点取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为 0.1 s,依打点的先后次序编为 0、
4、1、2、3、4、5。由于不小心,几条纸带都被撕断了。如图 196 所示,请根据给出的 A、B、C、D 四段纸带回答:图 196(1)在 B、C、D 三段纸带中选出从纸带 A 上撕下的那段应该是_。(2)打 A 纸带时,物体的加速度大小是_ m/s 2。解析:打点计时器是一种计时仪器,电源频率为 50 Hz 时,打点间隔为 0.02 s。对于匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之差应为常数,即x2x 1aT 2,x 5x 23aT 2。由图中数据:x 2x 136.0 mm30.0 mm6.0 mm ,B 段:x 5x 248.1 mm36.00 mm12.1 mm,C 段:x 5x 254.
5、0 mm 36.00 mm18.0 mm,D 段:x 5x 260.2 mm 36.00 mm24.2 mm,可见只有 C 段的 x5x 23aT 2,所以从 A 上撕下的那段应是 C 段。a x2 x1T2m/s20.6 m/s 2。610 30.12答案:计时 0.02 (1)C (2)0.65在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz,记录小车运动的纸带如图 197 所示,在纸带上选择 0、1、2、3、4、5 共6 个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐。(1)由图读出
6、三个计数点 1、3、5 到 0 点的距离填入下边表格中。距离 d1 d2 d3测量值/cm图 197(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为 v2_ m/s。( 结果保留三位有效数字)(3)小车运动的加速度 a_ m/s 2。( 结果保留三位有效数字)解析:(1)从题图中可读得计数点 1、3、5 的刻度值 x11.20 cm,x 35.40 cm,x 512.00 cm,则 d1x 1x 01.20 cm,d 2x 3x 05.40 cm,d 3x 5x 012.00 cm。(2)每相隔两计数点间的时间间隔T50.02 s0.1 sv2 102 m/s0.210 m/s。x3 x12T 5.
7、40 1.2020.1(3)1、3 计数点间距为xx 3x 14.20 cm3、5 计数点间距为 xx 5x 36.60 cm1、3(或 3、5) 之间 T2T 0.2 s由 xxaT 2有 a 102 m/s2x xT2 6.60 4.200.220.600 m/s 2。答案:(1)1.20 5.40 12.00 (2)0.210 (3)0.6006一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图 198 所示,1 位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为 0.5 s,小球从 1 位置到
8、 6 位置的运动过程中经过各位置的速度分别为 v10,v 20.06 m/s,v 3_m/ s,v 40.18 m/s,v 5_m/s 。在图 199 中作出小球的速度时间图像(保留描点痕迹)。图 198图 199解析:如题图所示,x 2x 30.12 m,则 v3 x2 x32Tm/s0.12 m/s,又 x4x 50.24 m,则 v50.1220.5 m/s0.24 m/s。其 vt 图像如图所示。x4 x52T 0.2420.5答案:0.12 0.24 vt 图像见解析7做变速运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是 50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每 5 个点剪
9、下一段纸带,按图 1910 所示,每一段纸带的一端与 x 轴相重合,左边与 y 轴平行,将纸带贴在坐标系中。图 1910(1)在本实验中,小车在相邻相等时间间隔内的位移存在某种关系,请你仔细研究图1910,找出这一关系;(2)请画出小车的 vt 图像;(3)根据图像求出其加速度。解析:(1)横坐标中的 1、2、3、4、5、6 分别表示连续相等时间间隔 T0.1 s 内的 6 段纸带,而纵坐标表示小车的位移大小,分别设为 x1、x 2、x 6,仔细观察可得:x2x 18 mm,x 3x 27 mm,x 4x 38 mm ,x5x 48 mm,x 6x 58 mm。可见在实验误差允许的范围内,小车在相邻相等的时间间隔内的位移之差都是相等的。(2)设想将这 6 段纸带连接起来,并将每段纸带的上端作为计数点的位置,分别为A、B 、C 、D、 E、F,则:A点的速度 vA m/s0.265 m/s,22.5 30.5 10 320.1同理可求得 vB0.340 m /s,v C0.415 m/s,vD0.495 m/s , vE0.575 m/s。在 vt 图像中描出 A、B、C、D、E 各点,描绘得到直线如图所示。(3)由图可知,其加速度约为 0.78 m/s2。答案:见解析