2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步练习（word版含答案）

2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
一、单选题
1．根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是（　　）
①时间间隔 ②位移 ③加速度 ④平均速度
A．③④ B．①② C．②③ D．①④
2．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的说法，下列错误的是（　　）
A．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处
C．应先接通电源，再释放小车
D．长木板必须水平放置
3．关于打点计时器，下列说法正确的是（　　）
A．电火花打点计时器的工作电压为，频率为
B．使用电磁打点计时器应调整振针的高度，每打完一条纸带要及时切断电源
C．可以用串联几节干电池做打点计时器的电源
D．实验时应当先放开小车，让其运动起来，再接通打点计时器的电源
4．如图所示，、为两固定的光电门，在光电门正上方的处有一边长为的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过、光电门的时间分别为，，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，。下列说法错误的是（　　）
A．铁片通过光电门的瞬时速度分别为
B．铁片通过光电门的瞬时速度分别为
C．光电门、之间的距离为
D．铁片从光电门到所需的时间
5．如图，滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t，测得遮光条的宽度为d，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使其更接近瞬时速度，正确的措施是（　　）
A．换用宽度适当窄一点的遮光条
B．增大滑块的质量
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
6．教材中测量小车从固定斜面下滑的加速度所用到的传感器是（ ）
A．力传感器 B．位移传感器 C．光电门传感器 D．压强传感器
7．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝2.0cm的遮光板，如图所示，滑块在绳子牵引下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.20s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.05s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t＝2.5s，估算滑块的加速度约为（　　）
A．0.012m/s2 B．0.12m/s2
C．1.2m/s2 D．12m/s2
8．关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁打点计时器使用的是4V 6V的直流电源
B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
C．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是（　　）
A．长木板一定要水平摆放
B．使用刻度尺测量长度时，不必估读
C．使用刻度尺测量长度时，要估读到分度值的下一位
D．作v -t图像时，所描线必须经过每一个点
10．某同学利用如图所示装置研究匀变速直线运动规律。实验中下列措施必要的是（　　）
A．打点计时器接交流电源 B．平衡小车与长木板间的摩擦力
C．细线必须与长木板平行 D．小车的质量远大于钩码的质量
11．如图为实验中打点计时器打出的纸带，纸带上的点记录了小车运动的信息，测得AB=2.0cm，BC=4.0cm，CD=6.0cm。打点计时器打相邻两个点的时间间隔为0.02s。则当打点计时器打下B点时，小车的速度最接近于（　　）
A．0.2m/s B．1.5m/s
C．3.0m/s D．6.0m/s
12．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法不正确的是（　　）
A．长木板不能侧向倾斜，但可适当一端高一端低
B．在释放小车前，小车应紧靠计时器
C．应先接通电源，待计时器打点稳定后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
13．在研究小车做匀变速直线运动时，小明同学把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再将这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐作为时间轴，最后将纸条上端中心点连起来，如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．直线的斜率表示小车的速度大小
B．直线的斜率表示小车的加速度大小
C．上端中心点连起来的直线表示小车位移与时间的关系
D．每条纸带上端中心纵坐标等于对应的0.1s内小车位移大小
二、实验题
14．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）电磁打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于________；
A．交流电压的高低 B．纸带的长度
C．墨粉纸盘的大小 D．交流电的频率
（2）下列操作中正确的有________；
A．在释放小车前，小车要远离打点计时器
B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C．电磁打点计时器是测量时间的工具
D．电磁打点计时器使用220V的交流电源
（3）图为同一打点计时器打下的4条纸带，4条纸带中a、b的间距相等，则a、b间的平均速度最大的是________。
15．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每 5 个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为 0.1s，依打点先后编为 0、1、2、3、4、5。由于不小心，纸带被撕断了，如图所示。请根据给出的 A、B、C、D四段纸带回答：
（1）电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用______（填“交流”或“直流”）电源，由学生电源供电，工作电压为______V。电火花打点计时器使用电压为______V；
（2）从纸带 A 上撕下的那段应该是 B、C、D 三段纸带中的______ ；（填字母）
（3）打 A 纸带时，物体的加速度大小是______m/s2，打点 1 时的瞬时速度是______m/s。
16．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：电火花打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、秒表，其中本实验中不需要的器材是_______。
（2）已知电火花打点计时器所用220 V交流电频率为 ．如图所示为实验打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D，相邻计数点间的距离已在标出，则打点计时器分别打下计数点A、B、C时，小车在B的瞬时速度分别为vB=______ m/s；加速度大小为a=________m/s2。（以上两空保留两位有效数字）
17．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是__________打点计时器，使用电压为__________V的交流电源。
（2）在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点，则可求得C点的瞬时速度__________m/s，小车的加速度__________（计算结果保留三位有效数字）
（3）正常情况交变电流的频率为50Hz，如果实验时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为偏小，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比__________。（选填：偏大、偏小、不变）
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试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是时间间隔和位移，加速度和平均速度都需要计算得出，故选B。
2．D
【详解】
A．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，选项A正确；
B．为了充分利用纸带，在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选项B正确；
C．应先接通电源，再释放小车，选项C正确；
D．长木板不一定水平放置，只要能使小车加速运动即可，选项D错误。
此题选择不正确的选项，故选D。
3．B
【详解】
A．电火花打点计时器的工作电压为，频率为，A错误；
B．使用电磁打点计时器应调整振针的高度，每打完一条纸带要及时切断电源，B正确；
C．打点计时器使用的是交流电源，不能用干电池供电，C错误；
D．实验时应当先接通打点计时器的电源再放开小车，D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．铁片通过光电门B的瞬时速度分别为
故A不符合题意；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度分别为
故B不符合题意；
C．根据速度位移公式可得光电门A、B之间的距离为
代入数据解得
故C不符合题意；
D．铁片从光电门A到B所需的时间
故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
利用平均速度等效替代瞬时速度；挡光板越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现趋向于0，而当靠近光电门，或者增大滑块的质量，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到趋向于0的条件；故A正确，BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】
教材中测量小车从固定斜面下滑的加速度所用到的传感器是光电门传感器。
故选C。
7．B
【详解】
滑块通过第一个光电门的速度
滑块通过第二个光电门的速度
加速度
故选B。
8．B
【详解】
A．电磁打点计时器使用的是交流电源，A错误；
B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，B正确；
C．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，C错误；
D．纸带上打的点越密，说明位移越小，相应平均速度越小，物体运动的越慢，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，A错误；
BC．使用刻度尺测长度时，需要估读到分度值的下一位，B错误，C正确；
D．作v-t图像时，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，不在直线上的点，分布在直线两侧，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．打点计时器接低压交流电源，选项A错误；
BD．本实验中研究匀变速直线运动，只要能让小车做匀加速运动即可，即只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量，选项BD错误；
C．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定沿直线运动，故应将细线与木板保持水平，选项C正确。
故选C。
11．B
【详解】
由题可知，在相等的时间内有
故小车做匀变速直线运动。根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，因此打下B点时，小车的速度等于A到C的平均速度，则有
代入数据解得
故选B。
12．B
【详解】
A．实验时，长木板一般平放，适当一端高一端低也可以，但要保证拉小车的绳与板面平行，故A不符题意；
B．释放前，小车应靠近计时器，但不能紧靠，故B符合题意；
C．为了提高纸带利用率，应先接通电源，待计时器打点稳定后再释放小车，故C不符题意；
D．为了实验安全，小车在到达定滑轮前，应使小车停止运动，故D不符题意；
故选B。
13．B
【详解】
因为剪断的纸带所用的时间都是，即时间t相等，所以纸带的长度之比等干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.速度时间直线的斜率表示加速度，可知运动物体的加速度
故B正确，ACD错误。
故选B。
14．D C A
【详解】
(1)电磁打点计时器的打点周期取决于交流电压的频率，与交流电压的高低、纸带的长度、墨粉纸盘的大小无关，故D正确。
故选D。
(2)A．在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故A错误；
B．打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端，故B错误；
C．电磁打点计时器、电火花计时器都是记时的仪器，故C正确；
D．电磁打点计时器使用4-6V的低压交流电源；电火花计时器使用的是220V的交流电源，故D错误。
故选C。
(3由打点纸带可知，a、b之间的时间间隔分别为3T、5T、4T、8T，由平均速度公式
知，打纸带A时a、b间的平均速度最大，故A正确。
故选A。
15．交流 8 220 C 0.6 0.33
【详解】
（1） 电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压为8V
[3] 电火花打点计时器使用电压为220V；
（2）根据匀变速直线运动的特点可知，相邻的时间间隔位移之差相等，则有
由图可知
则可得
所以属于纸带A的是C图
故选C。
（3）物体的加速度大小
点 1 时的瞬时速度
16．秒表 0.19 0.40
【详解】
（1）在本实验中，使用电火花打点计时器计时，不需要秒表
（2）相邻两个计数点之间的时间间隔
小车在B的瞬时速度分别为
加速度大小为
17．电火花 220 1.71 6.40 偏小
【详解】
（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是电火花打点计时器，使用电压为220V的交流电源。
（2C点的瞬时速度
小车的加速度
（3）正常情况交变电流的频率为50Hz，如果实验时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为偏小，相邻两点间距比正常值偏小，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比偏小答案第1页，共2页
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