1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 测评（Word版含解析）

第四节　测量直线运动物体的瞬时速度
基础练
1.(2020广东汕头潮阳区高一质检)根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度.下列提供的方法你可能还没学过,相信你可以判断出该定义应用了下列物理方法中的 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.控制变量法 B.假设法
C.极限法 D.微元法
2.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法正确的是(　　)
A.电磁打点计时器和电火花计时器使用相同的电源
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
3.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
4.下列选项是打点计时器打出的四条纸带,其中表示物体做匀速直线运动的是(　　)
5.一同学在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为(　　)
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.打点针压得过紧
6.一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一支彩色画笔,他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得s1=5.18 cm,s2=4.40 cm,s3=3.62 cm,s4=2.78 cm,s5=2.00 cm.则:
(1)相邻两点间的时间间隔为多少
(2)如果纸带移动得更快一些,纸带上的点迹会发生怎样的变化
(3)如果纸带移动的比原来快一些,要想纸带上点迹疏密程度和原来一样,应采取怎样的措施
提升练
7.下图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带.纸带中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点.打点计时器所用电源频率为50 Hz,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
8.如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是(　　)
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.无法比较
9.用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图甲所示的装置,研究木块沿斜面下滑的速度变化.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、刻度尺、铁架台及导线、开关等,图乙是打点计时器打出的一条纸带,纸带旁还给出了最小刻度为1 mm的刻度尺,刻度尺的零刻度线与O点对齐,A、B、C、D为四个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未标出,打点计时器所用交流电源的频率是50 Hz.
(1)计数A点到O点的距离是　　　　 mm.
(2)根据纸带可看出木块下滑的速度v的变化情况是　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”).
10.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
参考答案：
基础练
1.(2020广东汕头潮阳区高一质检)根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度.下列提供的方法你可能还没学过,相信你可以判断出该定义应用了下列物理方法中的 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.控制变量法 B.假设法
C.极限法 D.微元法
解析由极限思想可知,选项C正确.
答案C
2.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法正确的是(　　)
A.电磁打点计时器和电火花计时器使用相同的电源
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
解析电磁打点计时器使用6V的交流电源,电火花计时器使用220V的交流电源,选项A错误;两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定,选项B正确;电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,选项C错误;电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,选项D错误.
答案B
3.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
解析使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器打点稳定后再释放小车,选项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,选项B正确;打点频率为50Hz时,打点周期为0.02s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt=5×0.02s=0.1s,选项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,选项D错误.
答案D
4.下列选项是打点计时器打出的四条纸带,其中表示物体做匀速直线运动的是(　　)
解析匀速直线运动中,相等位移所用的时间相等.打点计时器打出的点与点之间的时间都相同,只要点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速直线运动,选项B正确.
答案B
5.一同学在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为(　　)
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.打点针压得过紧
解析当打点计时器接到直流电源上时,其振片磁化方向不变,不会引起振针上下运动而打点,故选项A排除.电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定,电压的不稳定会影响点迹的清晰度.故选项B、C排除.
答案D
6.一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一支彩色画笔,他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得s1=5.18 cm,s2=4.40 cm,s3=3.62 cm,s4=2.78 cm,s5=2.00 cm.则:
(1)相邻两点间的时间间隔为多少
(2)如果纸带移动得更快一些,纸带上的点迹会发生怎样的变化
(3)如果纸带移动的比原来快一些,要想纸带上点迹疏密程度和原来一样,应采取怎样的措施
解析本题中,画笔起着打点计时器的作用.
(1)相邻两点间的时间间隔就是画笔在纸带上画点的时间间隔,为1s.
(2)纸带运动加快,一定时间内的位移必定增加,相邻两点间的距离就代表相等时间内的位移,所以点迹会变稀疏.
(3)纸带运动的快了,点迹疏密程度还和原来一样,所用的时间一定减少.所以拿彩笔点点的同学应使点点的时间间隔更短些,即频率要加大.
答案(1)1 s　(2)变稀疏　(3)使点与点间隔的时间更短些(或加大点点的频率)
提升练
7.下图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带.纸带中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点.打点计时器所用电源频率为50 Hz,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
解析由物体刚开始运动时速度比较小,点迹比较密集,可判断纸带左端与物体相连.由交流电源频率为50Hz,知相邻两计时点时间间隔为0.02s,每隔4个点取一个计数点,计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1s,选项B正确.
答案B
8.如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是(　　)
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.无法比较
解析假设打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点所经历的时间为0.02s,所以纸带甲、乙上A、B两点间的时间之比为,选项B正确.
答案B
9.用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图甲所示的装置,研究木块沿斜面下滑的速度变化.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、刻度尺、铁架台及导线、开关等,图乙是打点计时器打出的一条纸带,纸带旁还给出了最小刻度为1 mm的刻度尺,刻度尺的零刻度线与O点对齐,A、B、C、D为四个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未标出,打点计时器所用交流电源的频率是50 Hz.
(1)计数A点到O点的距离是　　　　 mm.
(2)根据纸带可看出木块下滑的速度v的变化情况是　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”).
解析(1)因为本实验刻度尺最小刻度为1mm,根据读数原则应估读到0.1mm,所以A点到O点的距离是105.0mm.
(2)由题中数据知相同时间内木块的位移逐渐变大,所以速度变大.
答案(1)105.0　(2)变大
10.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
解析每相邻两计数点的时间间隔均为t=3×0.02s=0.06s.每相邻两计数点的间距如下表所示,
d1 d2-d1 d3-d2 d4-d3 d5-d4
1.75cm 1.15cm 0.90cm 0.70cm 0.50cm
由表可知随着时间的推移,位移在不断地增大,但相同时间内运动的位移越来越小,说明物体运动越来越慢.
答案0.06 s　相同时间内运动的位移越来越小