研究匀变速直线运动知识点题库

在做《研究匀变速直线运动》的实验时，所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图所示．设0点为计数点的起点，相邻两计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔是 s，各段测量数据如图所示，物体的加速度a=m/s² ，物体在图中标记为“2”的计数点的瞬时速度为v=m/s．

在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：

（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有．（填选项代号）

A . 电压合适的50 Hz 交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 秒表 D . 刻度尺 E . 天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是．

A . 先使纸带运动，再接通电源 B . 先接通电源，再使纸带运动 C . 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D . 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）如图是用小车拖动纸带用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.05秒．
试求：打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为m/s；打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为m/s；小车的加速度的大小为m/s² ．（计算结果均保留两位有效数字）
（4）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值比实际值偏．（填“大”或“小”）

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板。1、2是固定在木板上间距为1的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)，小车上固定着用于挡光的窄片k，窄片的宽度为d(且l>>d)，现在释放小车，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片k的挡光时间分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力和光滑滑轮质量，滑轮和小车之间的轻质细线平行于木板。

（1）窄片k通过光电门1的速度表达式 $\text{[math]}$ =。
（2）用米尺测量两光电门间距为1，则小车的加速度表达式a=。
（3）实验中，有位同学把钩码重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是；曲线上部弯曲的原因是。

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50H_Z)

（1）下列说法中不正确或不必要的是________(填选项前的序号)

A . 长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动 B . 连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行 C . 小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车 D . 选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始
（2）如图所示是实验中打下的一段纸带，打计数点2时小车的速度为m/s，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。
（3）在坐标纸上补全计数点2对应的数据，描点作图，求得小车的加速度为m/s²

在做“研究匀变速直线运动”的实验中：

已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz．如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D．相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度v=m/s；小车的加速度a=m/s² ．

某校研究性学习小组的同学用如图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，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每隔T=0.2s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，使水滴能滴人浅盘内；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s₀₁=1.40cm，s₁₂=2.15cm，s₂₃=2.91cm，s₃₄=3.65cm，s₄₅=4.41cm，s₅₆=5.15cm．

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①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的计时原理类似．

②由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度v₅=m/s(结果保留2位有效数字)；若滴水的周期为T，则小车的加速度a= (用题中所给符号表示)，大小为m/s²(结果保留2位有效数字)。

某同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示。使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中。

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	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
距离(m)	0.422	1.546	3.076	4.890	6.813	8.713	10.645	12.571	14.483	16.429

（1）该同学制作的装置相当于物理实验室中的(填仪器名称)。
（2）通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是。（请描述出加速度和速度的变化情况）
（3）要测量小车做匀速运动时的速度，该同学还需要知道的物理量是，他还需要的测量工具是。

在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。

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（1）本实验需要的实验器材有（__________）

A . 秒表 B . 天平 C . 刻度尺
（2）分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做运动。
（3）由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m＝……那么，该同学得到的位移(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更合适？(不必算出具体数据)。

2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：

（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。

（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

（iii）该同学选取部分实验数据，画出了 $\text{[math]}$ -t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s²^。

（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：

（1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为m/s²。（结果均保留2位有效数字）
（2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为 m/s²。（结果保留2位有效数字，sin37°= 0.60，cos37°=0.80）

某同学用如下图1所示装置测量重力加速度 $\text{[math]}$ ，所用交流电频率为50 $\text{[math]}$ 。在所选纸带上取某点为0计数点，然后每5个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如题图2所示。该同学用两种方法处理数据（ $\text{[math]}$ 为相邻两计数点的时间间隔）。

方法 $\text{[math]}$ ∶由 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，…… $\text{[math]}$ ，取平均值 $\text{[math]}$ ；

方法 $\text{[math]}$ ∶由 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取平均值为 $\text{[math]}$ 。

从数据处理方法看，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 中，对实验结果起作用地，方法 $\text{[math]}$ 中有；方法 $\text{[math]}$ 中有。因此，选择方法（ $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）更合理。本实验误差的主要来源有和（试举出两条）。

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在利用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：

（1）下列器材中不需要的是（用数字序号表示）。
①交流电源（工作电压约为8V） ②电磁打点计时器 ③停表 ④小车 ⑤附滑轮的长木板 ⑥纸带 ⑦天平 ⑧毫米刻度尺
（2）如图所示为实验时得到的一条纸带，依照打点的先后顺序选取计数点0、1、2、3、4、5、6，经测量得到相邻两计数点之间的距离如图。（已知相邻两计数点时间间隔为T）

①打计数点1时小车的速度大小可表示为v₁＝；

②小车的加速度大小可表示为a＝；若当时电网中交流电的频率偏低，而做实验的同学并不知道，那么由此引起加速度的测量值比实际值偏（填“大”或“小”）。

（1）电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔s打一次点。其工作时的基本步骤如下∶
A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭计时器电源，取下纸带

B．固定打点计时器，将电火花计时器插头插入相应的电源插座

C．安装纸带

D．打开计时器开关，听到放电声，用手水平拉动纸带上述步骤正确的操作顺序是。（按顺序填写步骤编号）
（2）下图所示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的，打点计时器使用的电源频率为50Hz，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有4个点未画出，其他各点到A点的距离依次是2.00cm、5.00cm、9.00cm、14.00cm、20.00cm。已知B点的瞬时速度可以由A、C点间的平均速度近似得到，其它点瞬时速度计算方法类似。

①计算B、C、D、E点的速度并分别填入表中。

计数点

B

C

D

E

速度/（m $\text{[math]}$ s^-1）

②以打A点时为计时起点，建立v-t坐标系如图所示，请在图中作出速度与时间的关系图线。

③根据图线可得小车运动的加速度为m/s^2.（保留两位有效数字）

在“研究匀变速直线运动”实验中：

（1）用打点计时器测速度的实验中，使用的打点计时器有两种，一种是电火花计时器，另一种是电磁打点计时器，其中电火花计时器工作电压是V交流电压，当电源的频率是50Hz时，每隔s打一个点。
（2）接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（____）

A . 先接通电源，再释放纸带 B . 先释放纸带，再接通电源 C . 释放纸带的同时接通电源 D . 不同的实验要求不同
（3）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d₁=3cm，d₂=7.5cm，d₃=13.5cm，则物体通过1计数点的速度 $\text{[math]}$ ₁=m/s；物体运动的加速度为a=m/s²。

图是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带(A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz)，测得各段长度为OA=6.10cm、OB=13.20cm、OC=21.40cm、OD=30.70cm、OE=41.10cm、OF=52.60cm，则根据这些数据，可求得打B点时小车的速度和小车在斜面上运动的加速度分别为（）

A . 0.77m/s，1.10m/s² B . 0.77m/s，7.10m/s² C . 1.53m/s，1.10m/s² D . 1.53m/s，7.10m/s²

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出 $\text{[math]}$ 共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ 。

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（1）若使用交流电频率为 $\text{[math]}$ ，每两个计数点间还有个点没有标出。
（2）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔 $\text{[math]}$ 测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表：（计算结果保留3位有效数字）

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

数值（ $\text{[math]}$ ）

0.400

0.479

0.560

0.640

0.680

表格中有一个数据计算错误，按正确方法计算它的值应该是
（3）以打 $\text{[math]}$ 点时为计时零点，将 $\text{[math]}$ ，各个时刻的瞬时速度（更正后的值）标在直角坐标系中，并在下图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线（注意纵坐标最小一格表示 $\text{[math]}$ ，横坐标最小一格表示 $\text{[math]}$ ），根据所做图像计算小车的加速度为 $\text{[math]}$ ，打下 $\text{[math]}$ 点时小车速度为 $\text{[math]}$ 。（计算结果保留3位有效数字）

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度如下表：

对应点	B	C	D	E	F
速度（m/s）	0.141	0.185	0.220	0.254	0.301

图片_x0020_100006 图片_x0020_100007

（1）设电火花计时器的打点周期为T，计算 $\text{[math]}$ 的公式为 $\text{[math]}$ ；
（2）根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图像；
（3）利用该图像求小车的加速度a=m/s²。（结果保留2位有效数字）

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学利用如图甲得到一条纸带，如图乙所示，纸带上每相邻两计数点间还有4个计时点未标出。打点计时器所用交流电频率为50Hz，忽略纸带所受的阻力。

（1）若纸带的右端与小车连接。根据纸带提供的数据可判断小车做直线运动。（填“匀加速”“匀减速”或“匀速”）
（2）打下计数点B时小车的速度v_B=m/s；小车加速度大小为a=m/s²。（两空的结果均保留两位有效数字）

某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打出的纸带中选出了一条较理想的纸带，舍去前面较密集的点，取O为起始位置，每隔五个计时点取一个计数点，记为A、B、C、D……，用刻度尺测量如图所示，图中刻度尺的最小刻度为1mm，则打C点时纸带的瞬时速度 $\text{[math]}$ m/s，整个运动过程中的加速度a= $\text{[math]}$ 。（计算结果保留三位有效数字）

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：

（1）从下列给出的器材中选出实验中所需的，并将它们填在横线上（填编号）：
A ．电磁打点计时器

B ．天平

C ．低压交流电源

D ．低压直流电源

E ．细绳和纸带

F ．钩码和小车

G ．停表

H ．一端有滑轮的长木板

I ．刻度尺

选出的器材有；
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
A ．换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；

B ．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；

C ．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；

D ．断开电源，取下纸带；

E ．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码；

F ．把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器。

以上步骤有错误的是，错误步骤修改正确后，合理的顺序是。（填步骤前的字母）

某探究小组利用气垫导轨测定滑块的加速度，实验装置如图所示。

实验步骤如下：

①测得物块与遮光片的总质量 $\text{[math]}$ ，重物的质量 $\text{[math]}$ ，遮光片的宽度 $\text{[math]}$ ，两光电门之间的距离 $\text{[math]}$ ；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让滑块从光电门 $\text{[math]}$ 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门 $\text{[math]}$ 所用的时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，求出速度 $\text{[math]}$ 和加速度 $\text{[math]}$ ；

④多次重复步骤③，求 $\text{[math]}$ 的平均值 $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

（1）本实验利用光电门测滑块的速度，其中应用到的物理方法属于（______）

A . 等效替代法 B . 理想实验法 C . 极限思维法 D . 控制变量法
（2）滑块经过光电门 $\text{[math]}$ 的速度（用题目所给的符号表示）
（3）滑块的加速度 $\text{[math]}$ 可用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示，则 $\text{[math]}$ 。

	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
数值（ $\text{[math]}$ ）	0.400	0.479	0.560	0.640	0.680

计数点	B	C	D	E
速度/（m $\text{[math]}$ s^-1）

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