1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版(2019)必修第一册(word含答案)

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名称 1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版(2019)必修第一册(word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-03 06:24:29

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文档简介

第一章 运动的描述
第四节 测量直线运动物体的瞬时速度
【基础练】
1.(多选)对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,正确的是(  )
A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交变电流
B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
2.在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作不正确的是(  )
A.打点前,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车
B.舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点
C.打点频率为50
Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1
s
D.实验中应使小车速度尽量小些
3.在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是(  )
A.vD=,Δt1=0.10
s
B.vD=,Δt2=0.06
s
C.vD=,Δt3=0.10
s
D.vD=,Δt4=0.04
s
4.(多选)使用打点计时器时应注意(  )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用电磁打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带,使用电火花计时器时可以先拉动纸带,再接通电源
C.使用计时器拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源
5.根据电磁打点计时器的工作原理可知,影响其打点周期的主要因素是(  )
A.振片的长度 
B.振针的长度
C.电源的频率 
D.电源的电压
6.(多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是(  )
A.点密集的地方物体运动得快
B.点密集的地方物体运动得慢
C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等
D.点不均匀说明打点计时器有故障
7.接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的先后关系是(  )
A.先接通电源,后让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
8.使用电磁打点计时器时,下列做法不正确的是(  )
A.应将振针调整到适当的高度,且不得松动
B.实验时应当先接通电源,再放开小车,让其运动起来
C.也可以用干电池作为打点计时器的电源
D.每打完一条纸带要及时切断电源,防止线圈因过热而损坏
9.一打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点,测得AB=11.0
mm,AC=26.5
mm,AD=40.0
mm,AE=48.1
mm,AF=62.5
mm.根据测量数据,下列关于物体在AF段运动速度的判断正确的是(  )
A.速度不变
B.速度越来越大
C.速度越来越小
D.速度先变大再变小后变大
10.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列关于纸带上点迹的说法错误的是(  )
A.点迹记录了物体运动的时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
11.打点计时器所用的电源是50
Hz的交变电流,其相邻点间的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,这条纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是(  )
A.T=0.1
s,t=NT
B.T=0.05
s,t=(N-1)T
C.T=0.02
s,t=(N-1)T
D.T=0.02
s,t=NT
12.如图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带.图中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点.试根据纸带判断以下说法正确的是(  )
A.左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02
s
B.左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1
s
C.右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02
s
D.右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1
s
13.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中:
(1)在如下基本步骤中,正确的排列顺序为______.
A.把电火花计时器固定在桌子上
B.安装好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通220
V交流电源
E.按下脉冲输出开关,进行打点
(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在_________上,还要检查______________是否夹在两条纸带之间.
14.电火花计时器通常的工作电压为________V,实验室使用我国民用电时,每隔________s打一次点.如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是____________(填“速度减小”或“速度增大”).若所用电源的频率为50
Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s.
【提升练】
15.某同学做“探究小车速度随时间变化规律”的实验.实验时从所打几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示.图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点间还有四个打印点没有画出.
(1)实验中,除打点计时器(含纸带,复写纸)、小车、平板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必需使用的有______.
A.电压合适的50
Hz的交流电源
B.电压可以调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)从图中纸带可以看出,小车的运动方向为______.
A.从A向E方向运动
B.从E向A方向运动
(3)利用纸带旁边的刻度尺读出数据D点的位置xD为________cm.
16.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电源的频率为50
Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有四个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留三位有效数字).
17.在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中,某同学有如下操作步骤,其中错误的步骤是________,有遗漏的步骤是________.
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,松开纸带后接通电源
B.将打点计时器固定在平板中间,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下端悬挂适当的钩码
D.取下纸带
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理序号排列__________.
18.如图所示为一打点计时器所打的纸带,由0到1、2、3、…计数点的距离分别用d1、d2、d3、…表示,初时刻0到1、2、3、…计数点的时间分别用t1、t2、t3、…表示,测量出d1、d2、d3、…的值,如表所示.假如打点计时器所用的交流电源和频率为50
Hz,相邻两计数点的时间间隔为多少?在这五段时间内位移与时间有什么对应关系?
距离
d1
d2
d3
d4
d5
测量值/cm
1.75
2.90
3.80
4.50
5.00
参考解析
【基础练】
1【答案】AB
【解析】电磁打点计时器使用4~6
V的交变电流,电火花计时器使用220
V的交变电流,A正确;两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定,B正确;电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,C错误;电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,D错误.
2【答案】D
【解析】使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车,A正确;选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取后面清晰的计数点,B正确;打点频率为50
Hz时打点周期为0.02
s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt=5×0.02
s=0.1
s,C正确;小车速度越小点迹越密集,越不容易测量,故实验中应使小车速度尽量大一些,D错误.
3【答案】D
4【答案】CD
【解析】由实验步骤知C、D正确.
5【答案】C
【解析】
打点计时器的周期由电源的频率决定.我国交变电流的频率是50
Hz,所以打点周期为
s=0.02
s.
6【答案】BC
【解析】纸带上每相邻两个点之间的时间间隔都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动得慢,故A错误,B正确.点不均匀是由于物体在相等的时间内发生的位移不相等,故C正确,D错误.
7【答案】A
【解析】
应先接通电源,后让纸带运动,其原因是刚接通电源时计时器打点并不稳定,打出的点误差大,所以A正确.
8【答案】C
【解析】电磁打点计时器使用的是低压交流电源,通入电流后,振片上下振动,带动固定在振片上的振针而打点,因而振针要调整到适当的高度,振针过高,可能打点不清楚;振针过低,纸带上可能打出一系列短线.打点完毕后,要及时切断电源,防止线圈通电时间过长而损坏.实验时要先接通电源后放开小车,以保证开始打点时小车处于静止状态.
9【答案】D
【解析】
AB=11.0
mm,BC=AC-AB=15.5
mm,CD=AD-AC=13.5
mm,DE=AE-AD=8.1
mm,EF=AF-AE=14.4
mm,物体在AF段运动速度先变大再变小后变大.
10【答案】C
【解析】
打点计时器每隔一定的时间打下一个点,因而点迹记录了物体运动的时间,也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移;点迹的分布情况反映了物体的运动情况,而不能反映物体的质量和形状.
11【答案】C
【解析】
电源频率f=50
Hz,则相邻点间的时间间隔T==
s=0.02
s,纸带上共打出N个点,则有N-1个时间间隔即t=(N-1)T,C正确.
12【答案】B
【解析】
由题意可知O端与物体相连.由交流电频率为50
Hz,知相邻两记时点时间间隔为0.02
s,每隔4个点取一个计数点,计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1
s.故B项正确.
13【答案】(1)ABDEC (2)纸盘轴 墨粉纸盘
【解析】电火花计时器具有打点清晰、实验误差小的优点.电火花计时器的特点是打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的,故其操作步骤和电磁打点计时器是相似的.墨粉纸盘应套在纸盘轴上,目的是使它可以转动,均匀地被利用.一定要先开始打点,后松开纸带.
14【答案】交流220 0.02 速度增大 0.26
【解析】电火花计时器通常的工作电压为交流220
V,实验室使用我国民用电时,每隔0.02
s打一次点;相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动.又因从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以总用时t=13×T=0.26
s.
【提升练】
15【答案】(1)AC (2)B (3)5.50
【解析】(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,必须使用电压合适的50
Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离,故选AC.
(2)小车运动越来越快,打点间距越来越大,所以小车的运动方向为从右向左,B正确.
(3)根据刻度尺的读法读出xD=5.50
cm.
16【答案】A 0.233
【解析】物块沿倾斜的长木板加速下滑,在相等时间内位移越来越大,据此判断运动方向是向左,故最先打出的点为A.先读出AB、AD的长度,则
BD=AD-AB=(58.5-12.0)
mm=46.5
mm,
C点的速度用BD的平均速度代替,有
vC==
m/s=0.2325
m/s≈0.233
m/s.
17【答案】AB D BECAD
【解析】合理的步骤如下:
B.将打点计时器固定在平板的一端,并接好电路
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下端悬挂适当的钩码
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,接通电源后松开纸带
D.断开电源,取下纸带
18【答案】0.06
s 相同时间内发生的位移越来越小
【解析】比较相同时间内物体发生的位移,可知每相邻两计数点的时间间隔均为t=3×0.02
s=0.06
s,每相邻两计数点的间距如下表所示:
d1
d2-d1
d3-d2
d4-d3
d5-d4
1.75
cm
1.15
cm
0.90
cm
0.70
cm
0.50
cm
由上表可知随着时间的推移,位移在不断地增大,但相同时间内发生的位移越来越小,说明物体运动越来越慢.