第4课时实验研究匀变速直线运动1.图1－4－9如图1－4－9所示，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，故甲＜乙，选项A错，B对；相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度变化得更快，故a甲＜a乙，选项C错，D对．答案：BD2．图1－4－10 图1－4－11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1－4－10所示．(1)如果测得C、D两点相距2.70cm，D、E两点相距2.90cm，那么在打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1－4－11所示)，由此可求得小车的加速度a＝________m/s2.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．3/3\n图象如以下图，求出加速度为5.00m/s2.答案：(1)1.40 (2)5.003．图1－4－12某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度．该同学在实验中得到6条纸带，如图1－4－12所示为其中一条，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T＝0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有假设干个点．x1是1、3两点的距离，x3是4、6两点的距离，x2是2、5两点的距离．(1)测x1、x2、x3后，点2速度的表达式v2＝________.(2)该同学测得的数据是x1＝4.00cm，x2＝19.30cm，x3＝8.72cm，根据数据求出重力加速度g＝_______m/s2(保存三位有效数字)．(3)测量值小于当地的重力加速度真实值的原因是_____________________________________________________________．解析：(1)平均速度2＝即为计数点2的瞬时速度．(2)点2的速度为v2＝.点5的速度为v5＝.由v－v＝2ax2.代入数据得a＝9.72m/s2.(3)由于阻力作用，测量值小于真实值．答案：(1)x1/2T (2)9.72 (3)阻力作用4．图1－4－13在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图1－4－13所示，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四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s.CE间的平均速度为________m/s；(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如右图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；3/3\n(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2.解析：(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s所以vB＝＝m/s＝0.25m/sCE＝＝m/s＝0.45m/s(2)v－t图象如右图所示(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝m/s2＝1m/s2答案：(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)15．在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50，图为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图1－4－14所示．图1－4－14(1)小车做什么运动？(2)假设小车做匀变速直线运动，那么当打第3个计数点时小车的速度为多少？小车的加速度为多少？解析：(1)小车做匀变速直线运动，纸带上打下的点记录了小车的运动情况，计数点的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s，设0～1间的距离为x1,1～2间的距离为x2,2～3间的距离为x3,3～4间的距离为x4,4～5间的距离为x5，那么：相邻的位移差Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝x5－x4＝－aT2.所以小车做匀减速运动．(2)利用匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这一段时间内的平均速度，那么小车在第3个计数点时的速度为：v3＝＝50.4cm/s利用逐差法求解小车的加速度为：a＝.其中a1＝，a2＝所以小车的加速度为：a＝－1.50m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反．答案：(1)匀减速直线运动(2)50.4cm/s －1.50m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反3/3
