高一物理匀变速直线运动的实验探究检测试题.doc
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实验:
研究匀变速直线运动
1.在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如图1-4-8所示的一条纸带.已知打点
计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的
数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a=________(结果保
留两位有效数字).
图1-4-8
2.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率
是50Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6
个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如图1-4-9所示.
图1-4-9 图1-4-10
(1)如果测得C、D两点相距2.70cm,D、E两点相距2.90cm,则在打D点时小车的速
度是________m/s.
(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如图1-4
-10所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.
3.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源
频率f=50Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,
纸带被污染,如图1-4-11所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其
中3个计数点到零点的距离:
xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.
图1-4-11
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;
(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);
(3)物体的加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示).
4.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小
球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图1-4-12
所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间
隔均为1s,则利用该照片可求出:
小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的
速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?
________.求解方法是:
_____________
(不要求计算,但要说明过程).
图1-4-12
5.某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的
频率为50Hz,如图1-4-13为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、
5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,
x2=4.74cm,x3=6.40cm,x4=8.02cm,x5=9.64cm,x6=11.28cm,x7=12.84cm.
图1-4-13
(1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字);
计数点
1
2
3
4
5
6
各计数点的
速度/(m·s-1)
0.50
0.70
0.90
1.10
1.51
(2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图象(以0计数点作为计时起点);如图
1-4-14所示,由图象可得,小车运动的加速度大小为________m/s2.
图1-4-14
1解析:
T=5×0.02s=0.1s,vE==cm/s=0.25m/s,
a==cm/s2=0.30m/s2.
答案:
0.25m/s 0.30m/s2
2解析:
(1)根据匀变速直线运动的规律,打D点的速度等于CE段的平均速度,即
vD==m/s=1.40m/s.
(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.
图象如图所示,求出加速度为5.00m/s2.
答案:
(1)1.40
(2)5.00
3解析:
(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故t=5T=0.1s.
(2)由匀变速直线运动的特点可知:
vC==×10-3=2.5m/s.
(3)设xB-xA=x1,xC-xB=x2,xD-xC=x3,则x3-x1=2at2,x2-x1=at2,即x3+x2-2x1
=3at2,t=5T=,故xD-3xB+2xA=,所以a=.
答案:
(1)0.1s
(2)2.5 (3)
4解析:
从图中读出5、6之间的距离为37.5cm-24.0cm=13.5cm,3、2之间的距离为
6.0cm-1.5cm=4.5cm,利用逐差法有x56-x32=3aT2,求出a=3.0×10-2m/s2;位置
4对应的速度为v4==×10-2m/s=9×10-2m/s;欲求4的具体位置,可以采用逐差法利用(x6-x4)-(x4-x2)=4aT2求解.
答案:
3.0×10-2(2.8×10-2~3.1×10-2均可) 9×10-2 能 利用(x6-x4)-(x4-x2)=
4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)
5解析:
(1)5点的速度利用平均速度替代,即v5=,这里T=0.08s,代入数据算得
v5=1.31m/s.
(2)描点画图象,由速度图象找到斜率即为加速度a=2.5m/s2.
答案:
(1)1.31
(2)图象略 2.4~2.6
实图
O
A
B
C
D
E
x/m
y/m
t1
t2
t3
t4
O
A
B
C
D
E
t/s
x/m
t1
t2
t3
t4
O
A
B
C
D
E
t/s
v(m/s)
例1.分析比较下面三个图象中各段及一些特殊点的物理意义。
图象的意义:
斜率的意义:
A点的意义:
AB表示:
BC表示:
CD表示:
D点的意义:
DE表示:
例2.探究学习P35页10.
t
t4
t3
t2
t1
v
O
在一条宽马路上某处A、B两车同时开始运动,取开始运动时刻为计时零点,它们的v-t图象如图所示,在0~t4这段时间内A、B两车的运动情况是( )
A。
车在0~t1时间内做匀加速直线运动,在t1时刻改变运动方向
B。
在t2时刻A车速度为零,然后反向运动,此时两车相距最远
C。
t4时刻车追上车D。
t4时刻两车相距最远
例3.一做直线运动物体的x-t图象如图所示,画出物体在8s内的v-t图象。
2
4
6
8
O
A
B
C
D
E
t/s
x/m
10
-10
4
4