【教科版 (2019) 】2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 高中物理必修一 同步课时练（含解析）

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2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择 ( http: / / www.21cnjy.com )题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。www.21-cn-jy.com
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 在“用打点计时器测速度”的实验中，下列操作中正确的是
A. 先释放小车，后接通电源
B. 在 ( http: / / www.21cnjy.com )释放小车前，小车要靠近打点计时器
C. 电火花打点计时器应使用 交流电源
D. 用打点计时器打出的纸带，两个相邻的计数点的时间一定为
2. 小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动， ( http: / / www.21cnjy.com )分别得到条纸带．对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每个点取个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示．由图可判断 【来源：21·世纪·教育·网】
A. 乙物体的加速度比甲大
B. 两物体 ( http: / / www.21cnjy.com )均做匀速直线运动
C. 打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大
D. 打第一个计数点时，物体的速度有可能为零21·世纪*教育网
3. 下列几幅图片是高中力学实验中常用的仪器和装置，其中描述正确的是
A. 图甲中电磁打点计时器和 ( http: / / www.21cnjy.com )电火花计时器均使用交流电，工作电压都为
B. 图乙为“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该实验采用的科学方法是控制变量法
C. 利用图丙装置可以探究小车速度随时间变化的规律，该实验需要平衡摩擦力
D. 利用图丁装置可以测定自由落体加速度，通常情况测量值会小于当地实际重力加速度21*cnjy*com
4. 在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，下列说法正确的是
A. 在纸带上选取记数点，必须每个
B. 在利用速度时间图象处理实验数据时，应选取图象上间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小
C. 在进行该探究实验时，应该让小车的加速度尽量小些
D. 在进行该探究实验时，打点计时器可用低压直流电源【来源：21cnj*y.co*m】
5. 在用打点计时器记录物体运动情况时，接通电源与释放纸带或物体这两个操作步骤的先后关系是
A. 应先接通电源，再使纸带运动
B. 应先使纸带运动，再接通电源
C. 在使纸带运动的同时接通电源
D. 先使纸带运动或先接通电源都可以21教育名师原创作品
6. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列说法正确的是
A. 电火花计时器正常工作时， ( http: / / www.21cnjy.com )其打点的周期取决于交流电压的高低
B. 电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于纸带运动的快慢
C. 打点计时器工作时，应在打开电源的同时释放小车
D. 电火花计时器应接交流电21世纪教育网版权所有
7. 如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，是任选的第一点，、是第点和第点，若加速度的值是，则该打点计时器的频率是
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A. B. C. D.
8. 张宇在研究小车做匀变速直线运动的规律时，关于接通电源和释放纸带的次序，他的下列做法正确的是_______21教育网
A. 先接通电源，后释放纸带 B. 先释放纸带，后接通电源
C. 释放纸带同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
9. 关于打点计时器的使用，下列说法正确的是
A. 电磁打点计时器使用的是以下的直流电源
B. 在使用打点计时器时，先让物体运动，再接通打点计时器的电源
C. 使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D. 纸带上打的点越密，说明物体运动得越快21*cnjy*com
10. 如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中，间的平均速度最大的是哪一条
A. B.
C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11. 下图是用电磁打点计时器测定匀加速直 ( http: / / www.21cnjy.com )线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出，，，计数点、、、中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是
A. 电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录 ( http: / / www.21cnjy.com )位移的仪器
B. 若电源频率，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为
C. 打点时纸带的速度
D. 本实验也可以采用电火花计时器
12. 甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为有关操作和测量的说法中正确的是
A. 先释放小车，再接通电源 ( http: / / www.21cnjy.com )，当小车到达滑轮前及时用手按住它后关闭电源
B. 开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器
C. 测量时应舍去纸带上的密集点，然后选取计数点
D. 必须每个打印点设一个计数点
13. 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是
A. 点迹记录了物体运动的时间
B. ( http: / / www.21cnjy.com ) 点迹记录了物体在不同时刻的位置
C. 点迹在纸带上的分布情况反映了物体的形状
D. 点迹在纸带上的分布情况可以了解物体的运动情况
14. 某同学用气垫导轨和光电门进行测加速 ( http: / / www.21cnjy.com )度的实验，小车上固定的遮光板宽为，在小车运动的前方放置、两个光电门，间距离为如图所示，该同学测得小车经过光电门的时间为，小车经过光电门的时间，则以下结论正确的是
A. 小车经过的速度为 B. 小车经过的速度为
C. 小车运动的加速度为 D. 小车运动的加速度为
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
15. 某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如图所示，在纸带上确定出、、、、、、共个计数点，其相邻点间的距离如图所示。
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打点计时器使用_______电源选填“交流”或“直流”，电源的频率是，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为______秒。
计算出打下、两点时小车的瞬时速度保留三位有效数字：_________，_______。
计算加速度：_________保留二位有效数字。
16. 打点计时器是一种记录时间和位置的 ( http: / / www.21cnjy.com )仪器，使用的是_______电源填“直流”或“交流”，电磁打点计时器是利用振针和复写纸打点，电火花打点计时器利用火花放电和墨粉纸盘打点，利用_______填“电磁”或“电火花”打点计时器做实验，误差比较小。某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验，细线一端与小车相连，另一端绕过定滑轮悬挂钩码，通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。实验过程中，下列操作正确的是______填选项代号
A.将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端
B.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端
C.先释放小车，待小车有较大速度后再接通电源
D.先接通电源，待打点稳定后再释放小车
某同学做“测定匀加速直线运动的加速度”实验中，打点计时器每隔打一次点，打出的纸带如图所示，测得，，则打点时小车的速度__________________，小车的加速度___________。结果保留两位有效数字
四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）
17. 在图中，物体的质量，所加压力，方向与竖直墙壁垂直．若物体处于静止状态，则物体所受的静摩擦力大小为_________，方向________；若将增大到，物体仍静止，则此时物体所受的静摩擦力大小为_______。
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在测定匀变速直线运动的加速度实验中，如图，为一次记录小车运动情况的纸带，图中、、、、为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔为。
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该小车运动的计数点的即时速度______，运动的加速度_______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、实验中为了 ( http: / / www.21cnjy.com )稳定后再打点同时保证能充分利用纸带，应先接通电源再释放小车，故A错误；
B、为了充分利用纸带，释放小车时小车要靠近打点计时器，远离有滑轮一端，故B正确；
C、电火花计时器采用的交流电源，故C错误；
D、用打点计时器打出的纸带，两个相邻的计时点的时间是，但计数点是人为选取的，两个相邻的计数点的时间不一定为，故D错误。
故选：。
明确实验原理以及注意事项，知道接通电源前，小车应紧靠打点计时器；不能放在有滑轮的一端；同时应先接通电源，再放小车。
本题考查打点计时器的使用中的注意事项，要注意一定要先开电源，打点稳定后再释放小车。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题使用的方法是等效代替法解题，它 ( http: / / www.21cnjy.com )们的长度分别等于，因为剪断的纸带所用的时间都是，即时间相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，根据图象的斜率求出小车的加速度。
本题考查打点计时器处理数据的方法，只要明白原理就可以解决问题。
【解答】
A.如果将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的图象，该图象斜率表示加速度，所以乙物体的加速度比甲大，故A正确；
B.相等的时间间隔内位移增大，所以两物体均做加速直线运动，故B错误；
C.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以打第三个计数点时，甲物体的速度比乙小，故C错误；
D.纸带处理中前几个计时点一般舍去，打第一个计数点之前，物体已经运动了一段时间，故速度不能为零，故错。
故选A。 【出处：21教育名师】
3.【答案】
【解析】解：电磁打点计时器 ( http: / / www.21cnjy.com )与电火花计时器均使用交流电，其中电火花计时器的工作电压都为，电磁打点计时器的工作电压为 交流电，故A项与题意不相符；
B.在“探究力的平行四边形定则”实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故B项错误；
C.在探究小车速度随时间变化的规律时，不需要平衡摩擦力，故C项与题意不相符；
D.图丁可让重锤做自由落体运动从而求解重力加速度，但由于摩擦阻力作用所测出来的重力加速度小于实际重力加速度，故D项与题意相符。
故选：。
了解打点计时器的工作原理以及熟练使用打点计时器；探究力的平行四边形定则”实验的实验原理、采用方法；在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不一定需要天平测量物体的质量。
本题考查了几个力学实验的注意事项以及一些仪器的简单使用，要熟练掌握基本力学实验的实验原理以及仪器的正确使用。
4.【答案】
【解析】
【分析】
正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实 ( http: / / www.21cnjy.com )验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果；对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度。
【解答】
A.在处理数据时，纸带上的计数点不一定要每个点选一个，根据纸带上点的实际距离的大小选择，故A错误；
B.在利用速度时间图象处理实验数据时，应选取图象上间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小，以减小误差，故 B正确；
C.在进行该探究实验时，应该让小车的加速度适当大些，在纸带上计数点间的距离大些，测量的相对误差较小，故C错误；
D.在进行该探究实验时，打点计时器应使用交流电源，故D错误。
故选B。

5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了打点计时器的具体 ( http: / / www.21cnjy.com )应用，熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题。
对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义。
【解答】
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带随物体开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故A正确，BCD错误。
故选A。 21·cn·jy·com
6.【答案】
【解析】
【分析】
利用该实验的操作步骤 ( http: / / www.21cnjy.com )和电火花计时器的工作原理和注意事项分析求解。
明确实验的工作原理及操作步骤和注意事项是处理实验问题的核心，知道打点计时器的使用方法是关键。
【解答】
电火花打点计时器使用电压为，频率为的交流电，打点周期固定为，与其它物理量无关，故AB错误，D正确；
C.打点计时器工作时，先接通电源，后释放小车，故C错误。
故选D。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的推论公式可以求打点计时器的打点时间间隔，再根据解出打点计时器的频率．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
【解答】
设打点计时器的打点时间间隔为，由于是任选的第一点，、是第点和第点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为，
根据匀变速直线运动的推论公式，
得： ，
解得：
再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：
解得：
故选：。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查打点计 ( http: / / www.21cnjy.com )时器的使用，解决本题的关键是明确打点计时器的工作原理，会使用打点计时器。
电磁打点计时器使用的是交流电源；
时间间隔与频率成倒数关系；
使用时先接通电源，再释放物体；
根据，根据间距可确定物体运动的快慢。
【解答】
A.打点计时器使用的是交流电源，A错误；
B.为了打出清晰稳定的点，应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再让物体运动，B错误；
C.电源的频率越高，打点的周期越短，每两个点之间的时间间隔越小，C正确；
D.点越密集，说明相同时间内的位移越小，物体运动得越慢，D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较大小关系。
打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题。
【解答】
由于打点计时器 ( http: / / www.21cnjy.com )打点的时间间隔相等，在打下相同个数点的过程中，所用的时间相同，而纸带打点最少，四条纸带到位移相等，所以纸带的平均速度最大；
故选A正确，BCD错误。
故选A。www-2-1-cnjy-com

11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】
【分析】
在探究小车速度随时间变化规 ( http: / / www.21cnjy.com )律实验中，开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器，这样子的目的是为了尽可能的利用纸带；其次测量时应舍去纸带上的密集点，因为点太密集不便于测量数据，然后选取计数点。
本题主要考查在探究小车速度随时间变化规律实验中的操作规范，要充分掌握实验的原理即可解答。
【解答】
A.在实验中，应该先接通电源，打点稳定后再释放纸带，故A错误；
在探究小车速度随时间变化规律实验中，开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器，这样子的目的是为了尽可能的利用纸带；其次测量时应舍去纸带上的密集点，因为点太密集不便于测量数据，然后选取计数点，故BC正确；
D.在选择计数点时，并不是一定选择每个打印点为一个计数点，选择个打印点为一个计数点的目的在于便于计算，故D错误。
故选BC。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查打点计时器 ( http: / / www.21cnjy.com )与打出的纸带的功能，了解打点计时器的工作原理，根据纸带上所打的点获取有关信息进一步了解小车的运动情况，即可正确解答本题．
【解答】
A.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，故A正确；
B.打点计时器记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；
C.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，故C错误；
D.根据对选项的论述可知点迹在纸带上的分布情况可以反映了物体的运动情况，例如点迹越密集，说明物体运动的越慢，故D正确。
14.【答案】
【解析】
【分析】
由平均速度替代瞬时速度求解 ( http: / / www.21cnjy.com )小车经过光电门时的速度；由运动学公式求解加速度。
掌握实验的原理是求解的关键。
【解答】
A.根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得通过第一个光电门的速度为：，故A错误；
B.通过第二个光电门的速度为：，故B正确；
根据运动学公式得小车运动的加速度为：，故C正确，D错误。
故选BC。 2·1·c·n·j·y
15.【答案】交流
【解析】解：打点计时器是使用交流 ( http: / / www.21cnjy.com )电电源的仪器，频率，它每隔秒打一次点。每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为；
根据匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以点的瞬时速度等于段的平均速度，则：。；
根据得，则有：，代入数据解得。
故答案为：交流、；、；
打点计时器使用的是交流电源，每隔打一次点，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔；
根据匀变速直线运动的某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的瞬时速度；
根据，利用逐差法，求出加速度的大小。
知道计时器使用的是交流电源，掌握实际打点时间间隔与计数点时间间隔的区别；
解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
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16.【答案】交流； 电火花；
；
； 。
【解析】
【分析】
目前实验室用 ( http: / / www.21cnjy.com )的打点计时器有电火花打点计时器和电磁式打点计时器两种，了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；
对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用。
【解答】
打点计时器是一种记录时间和位置的仪器，使用的是交流电源，利用电火花打点计时器做实验，纸带运动时受到的阻力较小，误差比较小。
故答案为：交流；电火花。
【分析】
实验操作时，将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带；
本题考关键在于理解实验的原理，基础题。
【解答】
将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端，故A错误，B正确；
先接通电源，再释放小车，故D正确，C错误。
故选BD。
【分析】
根据平均速度代替瞬时速度求点的瞬时速度，应用匀变速直线运动的推论：可以算出小车的加速度。
本题考查了研究匀变速直线运动，考查了实验数据处理，掌握基础知识、应用匀变速直线运动的推论即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握。
【解答】
由题意知：打点时小车的瞬时速度：；
由匀变速直线运动的推论：可知，
小车的加速度。
故答案为：； 。
17.【答案】，竖直向上， ；
【解析】由题意知，物体静止，所 ( http: / / www.21cnjy.com )以受平衡力作用，在竖直方向受重力和墙面竖直向上的摩擦力，这两个力是一对平衡力，则，方向竖直向上；
若将水平压力增大到，物体仍处于 ( http: / / www.21cnjy.com )静止状态，此时受到的摩擦力仍与重力平衡，大小相等，仍等于．
故答案为：，竖直向上，
2-1-c-n-j-y
设到之间的距离为，以后各段分别为、、，
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，
得：
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：
即小车运动的加速度计算表达式为：
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小。
故答案为： ；
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