物理第一章 运动的描述 （练习）1-1-4

111第4讲实验一 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148所示的一条纸带已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，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148解析：T50.02 s0.1 s，vE cm/s0.25 m/s，a cm/s20.30 m/s2.答案：0.25 m/s0.30 m/s22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50 Hz，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149所示图149图1410(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm，D、E两点相距2.90 cm，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vt坐标系中描点(如图1410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/s1.40 m/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5.00 m/s2.答案：(1)1.40(2)5.003(2010重庆卷，22(1)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f50 Hz.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1411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：xA16.6 mm，xB126.5 mm，xD624.5 mm.图1411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)解析：(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点，故t5T0.1 s.(2)由匀变速直线运动的特点可知：vC1032.5 m/s.(3)设xBxAx1，xCxBx2，xDxCx3，则x3x12at2，x2x1at2，即x3x22x13at2，t5T，故xD3xB2xA，所以a.答案：(1)0.1 s(2)2.5(3)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1412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1 s，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1412解析：从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm24.0 cm13.5 cm,3、2之间的距离为6.0 cm1.5 cm4.5 cm，利用逐差法有x56x323aT2，求出a3.0102 m/s2；位置4对应的速度为v4102 m/s9102 m/s；欲求4的具体位置，可以采用逐差法利用(x6x4)(x4x2)4aT2求解答案：3.0102(2.81023.1102均可)9102能利用(x6x4)(x4x2)4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)5(2011南通测试)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50 Hz，如图1413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x13.20 cm，x24.74 cm，x36.40 cm，x48.02 cm，x59.64 cm，x611.28 cm，x712.84 cm.图1413(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123456各计数点的速度/(ms1)0.500.700.901.101.51(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出vt图象(以0计数点作为计时起点)；如图1414所示，由图象可得，小车运动的加速度大小为_ m/s2.图1414解析：(1)5点的速度利用平均速度替代，即v5，这里T0.08 s，代入数据算得v51.31 m/s.(2)描点画图象，由速度图象找到斜率即为加速度a2.5 m/s2.答案：(1)1.31(2)图象略2.42.6111