1、课时作业(四) 研究匀变速直线运动基础训练1某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系” 他们将拉力传感器固定在小车上记录小车受到拉力的大小，按照图甲进行实验t0 时，小车处于图甲所示的位置甲乙(1)该同学按图甲完成实验，请指出至少一处错误：_.(2)图乙是实验中获得的一条纸带的某部分上的点，选取A、 B、C、D、E 计数点 (每两个计数点间还有 4 个计时点未画出) ，A、 C 间的距离为 _ cm.(3)若打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，则小车的加速度大小为_ m/s 2.(结果保留两位有效数字 )答案：(1) 打点计时器接了直流电源；小车释放时离打点计时器太远；
2、实验前未平衡摩擦力(写出一点即可 ) (2)3.10(3.093.11 均正确) (3)0.98(0.96 1.0 均正确)解析：(1) 该实验的错误之处为：打点计时器接了直流电源；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦力(2)A、 C 间的距离为 3.10 cm.(3)利用逐差法有 axCE xAC4T2 m/s210.10 3.10 3.1010 240.120.98 m/s 2.2某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度：甲(1)电火花计时器的工作电压为_，频率为_(2)打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的_(填“甲”或“乙”) 端和重物相连接乙(3)纸带上 1 至 9 各点为计时点，
3、由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_m/s 2.答案：(1) 交流 220 V 50 Hz (2)乙 (3)9.4解析：(1) 交流 220 V,50 Hz.(2)开始打点时，速度小，点距近，故乙端与重物相连接(3)x23x 78 5aT2，a m/s29.4 m/s 2.x23 x785T2 3.92 2.0410 250.0223现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪频率是 10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5 个连续影像间的距离依次为 x1、x 2、x 3、x 4.已知斜面顶端的高度 h和斜面的
4、长度 s.数据如下表所示重力加速度大小取 g9.80 m/s 2.单位：cmx1 x2 x3 x4 h s10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度 a_m/s 2(保留 3 位有效数字) (2)因为 _，可知斜面是粗糙的答案：(1)4.30 (2) 物块加速度小于 g 5.88 m/s2(或：物块加速hs度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)解析：(1) 根据逐差法求出加速度a 4.30 m/s 2.x3 x4 x1 x22T2(2)根据牛顿第二定律，物块沿光滑斜面下滑的加速度 agsin g 5.88 m/s 2，由于
5、aa，可知斜面是粗糙的hs4光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中 MN 是水平桌面， Q 是长木板与桌面的接触点，1 和 2 是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端 P 点悬有一铅锤实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 1.0102 s 和 4.0103 s用精度为 0.05 mm 的
6、游标卡尺测量滑块的宽度 d，其示数如图丙所示(1)滑块的宽度 d_cm.(2)滑块通过光电门 1 时的速度 v1_m/s，滑块通过光电门 2 时的速度 v2_m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度 v1 和 v2 只是一个近似值，它们实质上是通过光电门 1 和 2 时的_，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将_的宽度减小一些答案：(1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块解析：(1) d10 mm 0.05 mm210.10 mm1.010 cm.(2)v1 m/s1.0 m/sdt1 1.01010 21.010 2v2 m/s2.5 m/s.dt2
7、1.01010 24.010 3(3)v1、v 2 实质上是通过光电门 1 和 2 时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些5.(2018贵州遵义航天高中四模)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_(填选项代号)A电压合适的 50 Hz 交流电源B电压可调的直流电源C刻度尺D秒表E天平(2)实验过程中，下列做法正确的是_(填选项代号)A先接通电源，再使纸带运动B先使纸带运动，再接通电源C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D将接好纸带的小车
8、停在靠近打点计时器处(3)图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取 0、1、2、3、4、5、6 七个计数点，测出 1、2、3、4、5、6 点到 0 点的距离如图所示(单位：cm)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v4_ m/s，小车的加速度大小 a_m/s 2.(保留两位有效数字)答案：(1)AC (2)AD (3)0.41 0.76解析：(1) 本实验需要的电源是电压合适的交流电源，还需要用刻度尺测量纸带点迹间的距离，故选 AC.(2)实验过程中，要先接通电源，等到打点稳定后，再使纸带运动，要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
9、，这样可以打出较多的点，故选 AD.(3)依题知两点间的时间 T0.1 s，计数点 4 所代表时刻的瞬时速度为打 3 至 5点时小车的平均速度，v 4 m/s0.41 x352T 14.55 6.4510 220.1m/s，由逐差法得小车的加速度 a x36 x039T2 19.70 6.45 6.4590.12100m/s20.76 m/s 2.6研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角 可调打点计时器的工作频率为 50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出甲乙(1)部分实验步骤如下：A测量完毕，关闭电源，取出纸带B接通电源，待打点计
10、时器工作稳定后放开小车C将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是_(用字母填写) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 T_ s.(3)计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5_.(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为 a_.答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)s4 s52T(4)s4 s5 s6 s1 s2 s39T2解析：(1) 实验步骤的正确顺序是 D、C、B 、A.(2)电源的工作频率 f50 Hz，所以打点周期 T0 s0.02 1f 150s，相邻两计数点的时间间隔 T
11、5T 00.1 s.(3)计数点 5 对应的瞬时速度等于计数点 4、6 间的平均速度，故 v5 .s4 s52T(4)为了减小误差，计算小车的加速度利用逐差法，即s4s 13a 1T2，s 5s 2 3a2T2，s 6s 33a 3T2，a .a1 a2 a33 s6 s5 s4 s3 s2 s19T2能力提升7(2018四川成都一中一诊)如图甲所示为研究小车做匀变速直线运动的实验装置图甲(1)请写出图甲中两个重要的实验器材名称：_，_.(2)如图乙所示是某次实验中得到的纸带的一部分，则 O、E 两点间的距离为_cm.乙(3)如图丙所示是根据实验数据绘出的 st2 图象(s 为纸带上各计数点至
12、第一个点的距离)，则加速度大小 a _m/s2(结果保留三位有效数字) 丙答案：(1) 纸带 打点计时器 (2)1.83 (3)0.933解析：(1) 题图甲中 是纸带，是打点计时器(2)由题图乙所示刻度尺可知，O、E 两点间的距离 s2.83 cm1.00 cm1.83 cm.(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动，则根据 s at2，由题12图丙可知，k a，则 a2k0.933 m/s 2.128利用图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可
13、以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离 x，记下相应的 t 值；所得数据如下表所示x/m 0.500 0.600 0. 700 0.800 0.900 0.950t/ms 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4/(ms1 )xt1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小 a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度 vt、测量值 x 和 t 四个物理量之间所满足的关系式是_ _(2)根据表中
14、给出的数据，在图乙给出的坐标纸上画出 t 图xt线乙(3)由所画出的 t 图线，得出滑块加速度的大小为 a_ xtm/s2(保留 2 位有效数字)答案：(1) atv t或 x at2v tt (2) 见解析图 (3)xt 12 122.0(1.82.2 范围内均正确)解析：(1) 由运动学公式 xv 0t at2(v tat )12t at2 at2v tt，变形为 atv t，从此式可知， t 图线是12 12 xt 12 xt一条斜率为负值的直线(2)根据题目提供的数据按 进行处理，把处理的数值对应描点，xt然后用一条直线连接这些点，所得图象如图所示(3)由图线知斜率绝对值为 k 1.0，又由1.71 1.220.78 0.29 atv t知，斜率的绝对值为 a，故有 a1.0 m/s2，即 a2.0 xt 12 12 12m/s2.
