高中物理教科版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的规律1 匀变速直线运动的研究课后练习题

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的规律1 匀变速直线运动的研究课后练习题，共4页。试卷主要包含了双基巩固　学考突破，选考奠基　素养提升等内容，欢迎下载使用。

一、双基巩固 学考突破
1.(多选)在做探究小车速度随时间变化的规律实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔
B.瞬时速度
C.加速度
D.某段时间内的位移
答案:AD
解析:打点计时器是每隔0.02 s(电源频率为80 Hz)打下一个点,所以通过数点就可以知道时间间隔,故A正确;瞬时速度需要运用运动公式求解,故B错误;加速度的求解需要运用公式或利用图像求斜率,故C错误;某段时间内的位移可以利用刻度尺直接测得,故D正确。
2.(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验,下列说法正确的是( )
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
答案:BC
解析:打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,选项A错误;小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大,选项B正确;若先释放小车后接通电源只能在纸带的后面部分打点,选项C正确;钩码个数太少,打点密集,钩码个数太多,打点太少,都会带来实验误差,选项D错误。
3.(多选)图甲、乙为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知( )
A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大
B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小
C.纸带甲的加速度比乙的大
D.纸带甲的加速度比乙的小
答案:BD
解析:在打下计数点“0”至“5”的过程中,两纸带所用时间相同,但甲纸带位移小于乙纸带位移,故v甲4.在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中,下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )
A.当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺把它分段来测量
B.当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完
C.测量每两个相邻计数点间的距离,应该用带着毫米刻度的长尺的零刻度对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个计数点间距离的数值
D.分别逐个测出每两个计数点间的距离,这样便于记录
答案:C
解析:不论两个计数点间的距离大还是小,采用C项所述方法都可减小误差,C正确。
5.某人用打点计时器做探究小车速度随时间变化的规律的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05 s打一个点
B.小车做匀速直线运动
C.小车在0.03 s时的速度大小为0.05 m/s
D.小车在t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/s
答案:D
解析:电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,故A错误;据图像知,小车做加速直线运动,在t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/s,在t=0.03 s时速度大小为0.06 m/s,故B、C错误,D正确。
6.利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度,打点计时器每隔0.02 s打一个点。
(1)实验装置中所用电火花打点计时器应接 V (选填“交流”或“直流”)电源。
(2)下图为某同学做实验时打出的一条纸带,纸带上A、B、C、D是每打五次点的时间作为时间单位的计数点,从刻度尺中可以得到xAB= cm,AB段的平均速度vAB= m/s。
答案:(1)220 交流 (2)1.20 0.12
解析:(1)电火花打点计时器使用的是220 V交流电源。
(2)由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm,则xAB=1.20 cm,小车在AB段的平均速度为v=xABT=1.20×10-20.1 m/s=0.12 m/s。
二、选考奠基 素养提升
1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后她以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,共描出了10个点,并“拟合”出了小车运动的v-t图像,如图所示。针对该同学作出的v-t图像,她所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法:
①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的图像不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线;
②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在该条直线附近,只有F和B两个点离这条直线远;
③在这10个点当中只有4个点(A、D、G、I)能画出一条直线上,其余6个点都不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律;
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而偏离直线较远的点(B、F)则可能是实验中出现失误造成的。
对于以上四种看法,你认为有道理的是( )
A.①③B.②④
C.①②D.③④
答案:B
解析:由于实验存在误差,所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上,但紧挨在一条直线附近,只有F和B两个点离这条直线远,用倾斜直线进行“拟合”,这条直线通过大部分的点,不在直线上的点两侧分布均匀,此条直线可表示小车运动的规律,故①错误,②正确,③错误;直线通过大多数的点,与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的,故④正确。
2.一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号,如图(a)所示,1位置恰对应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相同,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3= m/s,v4=0.18 m/s,v5= m/s。在图(b)所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。
(a)
(b)
答案:0.12 0.24 见解析图
解析:如题图所示,x1+x2=0.06 m,而
v2=0.062T m/s=0.06 m/s,故T=0.5 s,
则v3=x2+x32T=0.122×0.5 m/s=0.12 m/s,
又x4+x5=0.24 m,则v5=x4+x52T=0.242×0.5 m/s=0.24 m/s。其v-t图像如图所示。
3.实验小组在用打点计时器测定匀变速直线运动加速度的实验中,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,利用刻度尺已经测量得到x1=1.20 cm,x2=1.60 cm,x3=1.98 cm,x4=2.38 cm,x5=2.79 cm,x6=3.18 cm。
(1)根据给出的实验数据,判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是多少。
(2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度。
(3)试作出v-t图像,并由图像求物体的加速度。
答案:(1)毫米 (2)14.0 cm/s 17.9 cm/s 21.8 cm/s 25.85 cm/s 29.85 cm/s
(3)图像见解析 39.6 cm/s2
解析:(1)因为给出的测量长度的数据都是以厘米为单位,小数点后保留两位有效数字,即精确到了毫米,最后的一位是估读出来的,所以刻度尺的最小刻度是毫米。
(2)某一点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度,根据平均速度的定义可以求得vB=14.0 cm/s,vC=17.9 cm/s,vD=21.8 cm/s,vE=25.85 cm/s,vF=29.85 cm/s。
(3)根据上一问计算出来的速度,在坐标系中可确定5个不同时刻的对应速度,描出这5个点,用平滑曲线连接各点,作出图像如图所示。