1、第三节第三节 测量匀变速直线运动的加速度测量匀变速直线运动的加速度 1.(多选)关于用打点计时器“研究匀变速直线运动”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，A 错误；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，D 错误. 2.某同学在测量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
2、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： 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 .(填字母) (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 ss12s016.0 mm，故 s45s1236.0 mm，故 s4554.0 mm，故 C 是从 A 上撕下的那段 纸带. (2)根据 saT2，解得：as T2 6.010 3 0.12 m/s20.6 m/s2. 3.(2020 山东滨州五校高一上
3、期中联考)如图 2 所示为“测量小车做匀加速直线运动的加速度”的实验中得 到的一条纸带，舍去开始比较密集的点，按时间顺序标注 0、1、2、3、4、5 共六个计数点，相邻两计数点 间有四个点没有画出，相邻两计数点间的距离已在图中标出.已知交流电源的频率为 50 Hz. 图 2 (1)图中纸带 (选填“左”或“右”)端与小车相连； (2)相邻两计数点间的时间间隔为 s； (3)由图给数据可以计算出小车运动的加速度 a m/s2(保留 2 位有效数字)； (4)打下计数点 2 时小车的速度 v2 m/s(保留 2 位有效数字)； (5)若继续取计数点 6、7，则计数点 6、7 之间的距离应为 cm.
4、 答案 (1)左 (2)0.1 (3)2.0 (4)0.80 (5)17.00 解析 (1)根据纸带数据可知纸带左端与小车相连. (2)相邻两计数点间的时间间隔 T0.02 s50.1 s. (3)小车的加速度 as34s01 3T2 11.005.00 30.12 10 2 m/s22.0 m/s2. (4)根据某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度， 再结合速度公式 vtv0at， 可得 v2s01 T a3 2T 5.00 0.1 10 2 m/s2.03 20.1 m/s0.80 m/s. (5)由题图和逐差法可知s67s34s34s01，解得 s672s34s01(211
5、.005.00) cm17.00 cm. 4.(1)电火花计时器使用 电源(选填“直流”或“交流”)，工作电压为 V. (2)图 3 为在某次用打点计时器(工作频率为 50 Hz)测量已知做匀变速直线运动小车的加速度实验中，所获得 的纸带.选好 0 点后，每 5 个间隔点取一个计数点(中间的 4 个点图中未画出)，依次取得 1、2、3、4 各点， 测得的数据如图所示. 图 3 则纸带的加速度大小为 m/s2，“1”这一点的速度大小为 m/s.(结果均保留三位有效数字) 答案 (1)交流 220 (2)0.800 0.461 解析 (1)电火花计时器使用交流电源，工作电压为 220 V； (2)
6、每 5 个间隔点取一个计数点， 所以相邻的计数点间的时间间隔 T0.1 s， 由逐差法得： as4s3s2s1 4T2 6.615.805.014.20 40.12 10 2 m/s20.800 m/s2，根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的速度等于该段 时间的平均速度，可以求出打纸带上 1 点时小车的速度大小：v1s02 2T 4.205.0110 2 0.2 m/s0.461 m/s. 5.在“研究小车做匀变速直线运动”的实验中， 电源频率为 50 Hz， 如图 4 为一次记录小车运动情况的纸带， 图中 A、B、C、D、E、F、G 为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有 4 个点未画出. 图
7、 4 (1)根据纸带可知，相邻计数点之间的时间间隔为 s，打 C 点时小车的瞬时速度为 vC m/s，小车运动的加速度 a m/s2.(后两空结果保留两位有效数字) (2)若交流电的频率变为 51 Hz 而未被发觉，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏 (选填“大”或 “小”).(已知打点周期 T 与交流电的频率关系为 T1 f) 答案 (1)0.1 0.20 0.50 (2)小 解析 (1)电源频率为 50 Hz，则打点周期为 0.02 s，由于相邻计数点之间还有 4 个点未画出，所以相邻计数 点之间的时间间隔为 T0.1 s；利用中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度即可求得 vCsBD
8、2T 5.381.3010 2 20.1 m/s0.20 m/s；根据 saT2可得加速度为：asFGsEFsDEsABsBCsCD 9T2 ，代入 数据可得：a0.50 m/s2. (2)当交流电的频率变为 51 Hz 时，打点的时间间隔减小，所以相邻计数点之间的时间间隔 T 减小，而此时 还是以 50 Hz 对应的打点周期去计算，根据 vs t可知测得的小车的速度值与真实值比较将偏小. 6.某校研究性学习小组的同学用如图 5 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
9、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 s011.40 cm， s122.15 cm， s232.91 cm， s343.65 cm， s454.41 cm， s565.15 cm. 图 5 (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)0.20 0.19 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)可把小车的运动看作是匀变速直线运动，则 v4 v s34s45 2T 3.654.4110 2 20.2 m/s0.20 m/s；由逐差法可得小车的加速度 as56s45s34s23s12s01 9T2 5.154.413.652.912.151.4010 2 90.22 m/s2 0.19 m/s2.