第一章 3位置变化快慢的描述——速度
第2课时测量纸带的平均速度和瞬时速度、速度—时间图像
一、选择题(本题共6小题,每题8分,共48分)
1.如图所示,是电源频率为50 Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的六个点。则a至f之间的时间为( )
A.0.02 s B.0.10 s
C.0.12 s D.0.60 s
2.当纸带与运动物体连接时,打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹。下列关于纸带上点迹的说法正确的是( )
A.点迹越密集,说明物体运动越快 B.点迹越密集,说明物体运动越慢
C.点迹越密集,说明振针打点越快 D.点迹越密集,说明振针打点越慢
3.如图是物体运动的v-t图像,其中哪一个在现实生活中是不可能存在的( )
4.某物体的v-t图像如图所示,则该物体( )
A.做折返运动,但未回到出发点 B.做匀速直线运动
C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法均不正确
5.(多选)某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事学习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则( )
A.两个小分队运动的平均速度相等
B.甲队的平均速度大于乙队的平均速度
C.两个小分队运动的平均速率相等
D.甲队的平均速率大于乙队的平均速率
6.(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看作质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则( )
A.t1时刻该运动员开始进入水面 B.t2时刻该运动员开始进入水面
C.t3时刻该运动员已浮出水面 D.t1~t3时间内运动员始终向下运动
二、非选择题(共12分)
7.(12分)如图所示是一个物体运动的v-t图像,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?
(2)运动的方向是否变化?
(3)速度的大小是否变化?怎样变化?
一、选择题(本题共2小题,每题6分,共12分)
1.(多选)如图为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在D点速度为0,此后运动方向改变
D.AB段物体静止
2.一次常规体检中,某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0 cm/s,如图所示每格边长是0.5 cm,由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( )
A.约100次/min,1 s B.约75次/min,0.8 s
C.约80次/min,1.2 s D.约60次/min,1 s
二、非选择题(共28分)
3.(6分)用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况。某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…量得0与1两点间的距离x1=30 mm,2与3两点间的距离x3=48 mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1=____m/s,在2与3两点间的平均速度v3=____m/s。据此判定小车做____。
4.(6分)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个计时点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm的刻度尺,0刻度跟“0”计数点对齐,读出1、3、5三个计数点跟0计数点的距离并填入表格中。
距离 x1 x3 x5
测量值/cm __1.20__ __5.40__ __12.00__
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=____m/s。
5.(8分)如图所示是打点计时器打出的一条纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1 v2 v3 v4 v5
数值(m/s) 0.20 ____ 0.61 ____ 0.70
(2)根据表格中的数据在如图坐标系中作出速度—时间图像。
6.(8分)在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图所示是一名同学某次从蹦床上跳起后的v-t图像,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题:
(1)该同学的速度大小是如何变化的?
(2)该同学在哪段时间是上升的,在哪段时间是下降的?
(3)从图像中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向?
(4)该同学在t2时刻回到蹦床上了吗?
解析版答案
第一章 3位置变化快慢的描述——速度
第2课时测量纸带的平均速度和瞬时速度、速度—时间图像
一、选择题(本题共6小题,每题8分,共48分)
1.如图所示,是电源频率为50 Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的六个点。则a至f之间的时间为( B )
A.0.02 s B.0.10 s
C.0.12 s D.0.60 s
解析:因为打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,所以纸带上打下相邻两个点的时间间隔是0.02 s,a至f之间共有5个时间间隔,故时间为0.10 s,选项B正确。
2.当纸带与运动物体连接时,打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹。下列关于纸带上点迹的说法正确的是( B )
A.点迹越密集,说明物体运动越快 B.点迹越密集,说明物体运动越慢
C.点迹越密集,说明振针打点越快 D.点迹越密集,说明振针打点越慢
解析:振针打点的周期相同,点迹越密集,说明在相同的打点周期内,纸带运动的距离越小,即纸带运动越慢,故选项B正确。
3.如图是物体运动的v-t图像,其中哪一个在现实生活中是不可能存在的( D )
解析:物体在同一时刻不能有两个速度,所以A、B、C是可能存在的,D不可能存在。
4.某物体的v-t图像如图所示,则该物体( A )
A.做折返运动,但未回到出发点 B.做匀速直线运动
C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法均不正确
解析:由于v的大小随时间的变化先增大后减小,然后又反向增大再减小,不是匀速直线运动,故B、C错;由图像可以看出,该物体向正方向运动的距离比折返时运动的距离大,故A正确。
5.(多选)某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事学习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则( AD )
A.两个小分队运动的平均速度相等
B.甲队的平均速度大于乙队的平均速度
C.两个小分队运动的平均速率相等
D.甲队的平均速率大于乙队的平均速率
解析:两小分队的起点和终点相同,位移相等,用的时间也相同,而平均速度是位移与时间的比值,所以两个小分队运动的平均速度相等,A正确,B错误;由图中轨迹可知甲的路程大于乙的路程,且时间相同,而平均速率是路程与时间的比值,所以甲队的平均速率大于乙队的平均速率,C错误,D正确。
6.(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看作质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则( BD )
A.t1时刻该运动员开始进入水面 B.t2时刻该运动员开始进入水面
C.t3时刻该运动员已浮出水面 D.t1~t3时间内运动员始终向下运动
解析:在0~t1时间内,运动员在空中,处于上升阶段,t1时刻到达最高点;t1~t2时间内,运动员下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,选项A错误,B正确;t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,选项C错误;t1~t3时间内运动员始终向下运动,选项D正确。
二、非选择题(共12分)
7.(12分)如图所示是一个物体运动的v-t图像,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?
(2)运动的方向是否变化?
(3)速度的大小是否变化?怎样变化?
答案:(1)有初速度。
(2)运动方向发生了变化,0~t3时间内运动方向不变,与正方向相同;t3时刻之后运动方向改变,为负方向。
(3)速度先变大,后不变,再变小,然后又反向变大。
一、选择题(本题共2小题,每题6分,共12分)
1.(多选)如图为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是( BC )
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在D点速度为0,此后运动方向改变
D.AB段物体静止
解析:物体在0~20 s内的速度均为正值,运动方向不变,物体在D点速度为0,此后运动方向改变,故选项A错误,选项B、C正确;AB段物体的速度为v=5 m/s,选项D错误。
2.一次常规体检中,某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0 cm/s,如图所示每格边长是0.5 cm,由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( D )
A.约100次/min,1 s B.约75次/min,0.8 s
C.约80次/min,1.2 s D.约60次/min,1 s
解析:由题图可知,心跳一次纸带移动2.0 cm,所用时间T== s=1 s,即每分钟跳动60次,D项正确。
二、非选择题(共28分)
3.(6分)用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况。某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…量得0与1两点间的距离x1=30 mm,2与3两点间的距离x3=48 mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1=__0.3__m/s,在2与3两点间的平均速度v3=__0.48__m/s。据此判定小车做__加速运动__。
解析:由平均速度的定义式v=得
v1== m/s=0.3 m/s
v3== m/s=0.48 m/s
可见,小车速度变大,故判定小车做加速运动。
4.(6分)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个计时点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm的刻度尺,0刻度跟“0”计数点对齐,读出1、3、5三个计数点跟0计数点的距离并填入表格中。
距离 x1 x3 x5
测量值/cm __1.20__ __5.40__ __12.00__
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=__0.21__m/s。
解析:由题图可知x1=1.20 cm,x3=5.40 cm,x5=12.00 cm。每两个相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5 s=0.10 s,v2==m/s=0.21 m/s。
5.(8分)如图所示是打点计时器打出的一条纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1 v2 v3 v4 v5
数值(m/s) 0.20 __0.40__ 0.61 __0.69__ 0.70
(2)根据表格中的数据在如图坐标系中作出速度—时间图像。
解析:(1)两计数点间的时间间隔是T=0.1 s
v2== m/s
=0.40 m/s
v4== m/s
=0.69 m/s。
(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线,得到图像如图所示。
6.(8分)在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图所示是一名同学某次从蹦床上跳起后的v-t图像,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题:
(1)该同学的速度大小是如何变化的?
(2)该同学在哪段时间是上升的,在哪段时间是下降的?
(3)从图像中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向?
(4)该同学在t2时刻回到蹦床上了吗?
解析:(1)在0~t1时间内速度由v0逐渐减小到零,在t1~t2时间内速度由零反向增大到v0。而且整个过程速度均匀变化。
(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程,所对应的时间为0~t1;速度由零增大到v0的过程是下降过程,所对应的时间为t1~t2。
(3)从图像中可以看出,上升过程速度为正,下降过程速度为负,因此,是选定上升过程的速度方向为正方向。
(4)由于上升过程与下降过程是对称的,故t2时刻刚好回到蹦床上。