第三節(jié)從自由落體到勻變速直線運(yùn)動 (2)

1、從自由落體到勻變速直線運(yùn)動（第二課時）課后練習(xí)1如圖所示是實驗中打出的一條紙帶的一部分，從較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡沒標(biāo)出，測出各計數(shù)點(diǎn)之間的距離已知打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中AB兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T= s，小車運(yùn)動的加速度為a= m/s2，打C點(diǎn)時小車的速度為v= m/s【參考答案】0.1； 0.46； 0.349【試題解析】已知打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為 T=50.02s=0.1s根據(jù)x=aT2可得：，小車運(yùn)動的加速度為C點(diǎn)對應(yīng)的速度：2電火花打點(diǎn)計

2、時器是測量時間的儀器，其工作電壓約為 V，電源頻率是50Hz，它每隔 s打一次點(diǎn)，在測定勻變速直線運(yùn)動加速度實驗中，某次實驗紙帶的記錄如圖所示，紙帶上O、A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出，由圖可知紙帶的加速度等于 ，在打D點(diǎn)時紙帶的速度為 （保留兩位有效數(shù)字）【參考答案】220，0.02，0.75m/s2，0.40m/s【試題解析】電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都是使用交流電源的儀器，電火花計時器的工作電壓是220V，其中電火花計時器實驗誤差較小當(dāng)電源頻率是50Hz時，它們每隔0.02s打一次點(diǎn)根據(jù)題意可知：每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出，因此計數(shù)點(diǎn)

3、之間的時間間隔為：T=0.1sx=0.75cm，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動推論x=aT2可得：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，因此有：；3某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗，圖是某次實驗得出的紙帶，所用電源的頻率為50Hz，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個連續(xù)點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3各計數(shù)點(diǎn)與0計數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則（1）物體做 的運(yùn)動，理由是 ；（2）物體通過1計數(shù)點(diǎn)的速度v1= m/s；（3）物體運(yùn)動的加速度為a= m/s2【參考答案】（1）勻加速直線，s=常數(shù) （2）0.375

4、m/s （3）1.5【試題解析】（1）由題意可知，計數(shù)點(diǎn)0與1之間的距離x1=3cm，1與2之間的距離x2=d2d1=4.5cm；2與3之間的距離為x3=d3d2=6cm；由此可知x=1.5cm為常數(shù)，因此該直線運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動（2）勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度可以求出某點(diǎn)的瞬時速度，因此有：（3）在勻變速直線運(yùn)動中，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)即x=aT2，將T=0.1s和x=1.5cm帶入解得a=1.5m/s24用圖甲所示裝置測木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，木塊右側(cè)與打點(diǎn)計時器的紙帶相連在重物牽引下，木塊在木板上向左運(yùn)動，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動

5、，圖乙給出了重物落地后，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出的一些點(diǎn)根據(jù)所給數(shù)據(jù)，可計算出紙帶的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字打點(diǎn)計時器所用交流電頻率為50Hz，不計紙帶與木塊間的拉力g=10m/s2）【參考答案】3.0【試題解析】以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，有：a=代入數(shù)據(jù)得：a=m/s2=3.0m/s25如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，由打點(diǎn)計時器得到表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T=0.10s，其中x1=7.10cm、x2=7.70cm、x3=8.30cm、x4=8.90cm、x5=9.50cm、x6=10.10cm，則打

6、A點(diǎn)時瞬時速度的大小為 m/s，小車的加速度的大小是 m/s2【參考答案】0.920，0.60【試題解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得打紙帶上A點(diǎn)時小車的瞬時速度大小為：vA=0.920m/s由題意可知：x=aT2，其中x=0.6cm，T=0.1s，故帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.60m/s2；1某同學(xué)在做“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的距離電磁打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期是0.02s（1）電磁打點(diǎn)計時器的工作電壓為 v，紙帶上兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為 s（2）由這

7、些已知數(shù)據(jù)計算：與紙帶上D點(diǎn)相對應(yīng)的瞬時速度v= m/s；該勻變速直線運(yùn)動的加速度a= m/s2（計算結(jié)果均要求保留3位有效數(shù)字）【參考答案】（1）46；0.1 （2）1.39；1.93【試題解析】（1）電磁打點(diǎn)計時器的工作電壓為46V，相鄰計時點(diǎn)間的時間間隔為0.02s，每兩點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出來，則每兩個計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.1s（2）D點(diǎn)的速度為：vD= m/s=1.39m/s，根據(jù)x=aT2得：，a=，代入數(shù)據(jù)解得：a=1.93m/s22在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，（1）下列說法錯誤的是A打點(diǎn)計時器不一定要使用交流電B在釋放小車前，小車應(yīng)緊挨在打點(diǎn)計時器旁C應(yīng)先接通電

8、源，待打點(diǎn)計時器開始打點(diǎn)后再釋放小車D要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動（2）某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個打印點(diǎn)取一個點(diǎn)作為計數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)作0、1、2、3、4量得2、3兩計數(shù)點(diǎn)間的距離s3=30.0mm，3、4兩計數(shù)點(diǎn)間的距離s4=48.0mm，則小車在3計數(shù)點(diǎn)時的速度為 m/s，小車的加速度為 m/s2【參考答案】（1）A；（2）0.39； 1.8【試題解析】（1）A、打點(diǎn)計時器一定要使用交流電，故A錯誤；B、在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計時器，以能在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故B正確；C、實驗中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)

9、的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動打點(diǎn)計時器然后釋放小車，C正確；D、要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動，防止小車落地摔壞，故D正確；本題選擇錯誤的，故選：A（2）每隔五個打印點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，所以相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s，小根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，有打點(diǎn)3時小車的速度為：根據(jù)x=aT2解得：3如圖1所示為用打點(diǎn)計時器研究小車運(yùn)動情況的裝置：實驗時由靜止釋放鉤碼，小車開始做勻加速直線運(yùn)動，在小車進(jìn)入布面前鉤碼已經(jīng)落地了，小車在平玻璃板上做勻速直線運(yùn)動，后來在布面上做勻減速直線運(yùn)動，所打出的紙帶的一部分如圖3所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)對應(yīng)的時間間隔為T=0.02s，

10、試分析：（以下結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）由圖2可知，小車在玻璃板上做勻速運(yùn)動的速度大小為v= m/s；打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)D時小車的瞬時速度vD= m/s根據(jù)紙帶得到了如圖3所示的vt圖象，則小車做勻減速直線運(yùn)動時的加速度為a= m/s2【參考答案】（1）1.70；1.50；（2）2.99【試題解析】由圖可知勻速運(yùn)動時，0.04s內(nèi)的位移為：所以小車在玻璃板上做勻速運(yùn)動的速度大小為：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)D時小車的瞬時速度為：由公式可求得小車的加速度為：a= m/s2=2.99 m/s24某實驗小組測量小車從斜面上下滑所受到的阻力大小，實驗

11、裝置如圖1所示，一打點(diǎn)計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下圖2是打出的紙帶的一段，已量出各相鄰計數(shù)點(diǎn)（相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出）的長度分別為：x1、x2、x3、x4、x5、x6（1）已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為f，則打下3計數(shù)點(diǎn)時小車的速度v3= ，小車下滑的加速度算式為a= （用題中所給的符號表示）（2）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，本實驗中只有毫米刻度尺，沒有量角器，為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有 （要用文字及符號表示）（3）用加速度a及其他需要測得的量表示阻力的計算式為F阻= 【參考答案】（1）；（2）小車質(zhì)量m； 斜面上任意兩點(diǎn)

12、間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h；（3）mgma【試題解析】【解析】（1）相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為f，則勻變速直線運(yùn)動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故：V3=根據(jù)公式x=aT2，有：（x6+x5+x4）（x1+x2+x3）=a（3T）2解得：a=，（2、3）根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsinF阻=ma解得：F阻=mgsinma=mgma故還需要測量小車質(zhì)量m、斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h；5在“探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律”的實驗中，一打點(diǎn)計時器固定在斜面上，一小車托著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下，打出的紙帶的一段如圖甲所示，從紙帶上取出一段，并標(biāo)有0

13、、1、2、3、4、5、6共7個計數(shù)點(diǎn)（相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個未畫出），相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間時間間隔為0.1s（1）打點(diǎn)計時器連接是 （選填“交流”或“直流”）電源；（2）求出計數(shù)點(diǎn)3和5 的瞬時速度v3和v5，并填入下列表格內(nèi)對應(yīng)位置計數(shù)點(diǎn)位置12345瞬時速度v（m/s）0.81.22.0（3）將上表中1、2、3、4、5各個讀數(shù)點(diǎn)時刻的瞬時速度標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)線上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的vt關(guān)系圖線；（4）從圖象中可求得小車加速度為a= m/s2，小車在最初計數(shù)點(diǎn)0時的初速度v0= m/s【參考答案】（1）交流，（2）1.6，2.4，（3）如圖所示，（4）4.0，0.4【試題解析】

14、（1）打點(diǎn)計時器連接交流電源（2）計數(shù)點(diǎn)3的瞬時速度為：，計數(shù)點(diǎn)5的瞬時速度為：（3）速度時間圖線如圖所示，（4）圖線的斜率表示加速度，則a=，小車在最初計數(shù)點(diǎn)0時的初速度v0=0.4m/s6某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，記錄小車運(yùn)動情況的一條紙帶如圖甲所示圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.1s（1）試計算B、C、D各點(diǎn)的瞬時速度：vB= m/s，vC= m/s，vD= m/s（2）在圖乙所示的坐標(biāo)系中，作出小車的vt圖象，并根據(jù)圖象求出小車的加速度a= m/s2【參考答案】（1）1.38；2.64；3.90；（2）12.5【試題解析】（

15、1）打B點(diǎn)時小車的瞬時速度：vB=102 m/s=1.38 m/s打C點(diǎn)時小車的瞬時速度：vC=102 m/s=2.64 m/s打D點(diǎn)時小車的瞬時速度：vD=102 m/s=3.90 m/s（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a= m/s2=12.5 m/s27在“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下，A.將打點(diǎn)計時器固定在平板上，并接好電源B.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D.拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計時器處先放開紙帶，再接通電源E.取下紙帶F.換上新紙帶重復(fù)實驗三次，關(guān)閉電源，整理實驗器材指出其中有錯誤或者遺漏的兩個步驟并改正 ； 【參考答案】D，應(yīng)該是先接通電源，再釋放紙帶E，應(yīng)該是先斷開電源，再取下紙帶【試題解析】為了有效地使用紙帶，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，實驗結(jié)束后應(yīng)先關(guān)閉電源所以實驗中錯誤的操作步驟是：D和E，應(yīng)該是先接通電源，再釋放紙帶，然后是先斷開電源，再取下紙帶8（1）電磁打點(diǎn)計時器使用的是 電源A低壓交流 B低壓直流 C220V 交流（2）利用電火花計時器探究小車速度隨時間變