《微型专题 实验：研究匀变速直线运动的规律》课时作业（含答案解析）

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1、微型专题实验：研究匀变速直线运动的规律1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带.他已在每条纸带上按每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图1所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)图1(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/s2.答案(1)C(2)0.6解析(1)因为xx12x016.0 mm，故x45x1236.0 mm，故x4554.0 mm，故C是从A上撕下的那段纸带.(2)根据xaT2，

2、解得：a m/s20.6 m/s2.【考点】实验：研究匀变速直线运动【题点】用公式xaT2求解加速度2.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50 Hz，实验得到的一条纸带如图2所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示(单位：cm)图2(1)在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1_m/s，物体的加速度a_m/s2(两空均保留两位有效数字)(2)该同学在测量的时候没有将计数点

3、5的数值记录下来，根据前面的数值可推算出计数点5到0点的距离为_cm.答案(1)0.180.75(2)14.50解析(1)打计数点1时的瞬时速度v1 m/s0.18 m/s.因为x011.40 cm，x122.15 cm，x232.90 cm，x343.65 cm，可知连续相等时间内的位移之差x0.75 cm，根据xaT2，得a m/s20.75 m/s2.(2)x45x34x3.65 cm0.75 cm4.40 cm，所以计数点5到0点的距离为x510.10 cm4.40 cm14.50 cm.【考点】实验：研究匀变速直线运动【题点】用公式xaT2求解加速度3.某校研究性学习小组的同学用如图

4、3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开.图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x011.40 cm，x122.15 cm，x232.91 cm，x343.65 cm，x454.41 cm，x565.15

5、 cm.试问：图3(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的_原理类似.(2)由纸带数据计算可得点4所代表时刻的瞬时速度v4_m/s，小车的加速度a_m/s2.(结果均保留两位有效数字)答案(1)打点计时器(2)0.200.19解析(1)由题知滴水计时器的原理与打点计时器原理类似.(2)可把小车的运动看做是匀变速直线运动，则v4 m/s0.20 m/s；求加速度利用逐差法：(x56x45x34)(x23x12x01)9aT2，即(5.154.413.65)102 m(2.912.151.40)102 m9a(0.2 s)2，解得a0.19 m/s2.【考点】实验：研究匀变速直线运动【题点】创新类实验

6、研究匀变速直线运动4.一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板，如图4所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t10.30 s，通过第二个光电门的时间为t20.10 s，则滑块经过第一个光电门的速度v10.1 m/s，滑块经过第二个光电门时的速度v20.3 m/s.图4(1)若已知遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t4.0 s，则滑块的加速度大小a_ m/s2.(2)若已知两光电门间距为L80.00 cm，则滑块的加速度大小a_ m/s2.(3)为了减小误差，可采取的办法是_

7、.A.增大遮光板的宽度B.减小遮光板的宽度C.增大两光电门的间距D.减小两光电门的间距答案(1)5102(2)5102(3)BC解析(1)据v2v1at得a5102 m/s2.(2)据vv2aL得a5102 m/s2.(3)遮光板的宽度越小，瞬时速度的测量误差越小；两光电门的间距越大，测量L的相对误差越小，故选B、C.【考点】实验：研究匀变速直线运动【题点】创新类实验研究匀变速直线运动5.某同学用如图5甲所示的装置测量重力加速度g，打下如图乙所示的纸带.如果在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每隔4个点取一个计数点，相邻计数点之间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6.图5(1)实验时纸带

8、的_端应和重物相连接.(选填“A”或“B”) (2)该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点间的时间间隔)：方法A：由g1，g2，g5，取平均值g9.767 m/s2；方法B：由g1，g2，g3，取平均值g9.873 m/s2.从数据处理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的数据，方法A中有_；方法B中有_.因此，选择方法_(填“A”或“B”)更合理.答案(1)A(2)x1、x6x1、x2、x3、x4、x5、x6B解析(1)重物拖着纸带运动，速度越来越大，在相等时间间隔内的位移越来越大，知实验时纸带的A端应和重物相连接.(2)在分析处理实验数据时，为了减小误差，应

9、充分利用实验数据，方法A中，相加可知，最后只剩下x1、x6，而其他数据没有用到；方法B中，三式相加后取平均值，为g，因此六个数据都起作用，故方法B数据应用充分，更合理一些.【考点】自由落体加速度的测量【题点】打点计时器测自由落体加速度6.在暗室中用图6所示装置做“测定重力加速度”的实验.图6实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下：在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下.用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.用竖直放置的米尺测得各个水滴所对

10、应的刻度.采集数据进行处理.(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：频闪仪闪光频率_(填“等于”或“不等于”)水滴滴落的频率.(2)若实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图7所示，根据数据测得小水滴下落的加速度也即当地重力加速度g_ m/s2；第7个水滴此时的速度v7_ m/s.(结果都保留三位有效数字)图7答案(1)等于(2)9.721.94解析(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，则每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴.(2)根据题意可知x6719.3

11、0 cm13.43 cm5.87 cm，x7826.39 cm19.30 cm7.09 cmx8934.48 cm26.39 cm8.09 cmx9043.67 cm34.48 cm9.19 cm由逐差法可得g102 m/s29.72 m/s2第7个水滴的速度为：v7102 m/s1.94 m/s.【考点】自由落体加速度的测量【题点】频闪照相法测自由落体加速度7.用滴水法可以测定重力加速度的值，装置如图8所示：图8(1)下列操作步骤的正确顺序为_(只需填写步骤前的序号)仔细调节水龙头和挡板的位置，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落；用秒表计时：当听到某一水

12、滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、”，一直数到“n”时，计时结束，读出秒表的示数为t.用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度h；在自来水龙头下安置一块挡板A，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上.(2)写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式：g_.(3)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据；记录在表格中(表中t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间).利用这些数据，以_为纵坐标、以_为横坐标作图，求出的图线斜率的大小即为重力加速度g的值.次数高度h/cm空中运动时间t/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32答案(1)或(2)(3)ht2解析(1)实验的第一步是安装器材和调节器材，所以是第一步，是第二步，和的先后顺序对实验无影响，故合理的顺序应该是或.(2)根据位移时间公式，有hgT2，其中T.解得g(3)根据hgt2，得到ht2，故以h为纵坐标，以t2为横坐标作图.【考点】自由落体加速度的测量【题点】创新类实验测自由落体加速度