同步课时精练（八）2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度（后附解析）

同步课时精练（八）2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度（后附解析）
一、单选题
1．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
2．在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D为相邻的四个计数点，已知AB=1.80cm，BC=2.00cm，CD=2.20cm，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．关于该实验，下列说法正确的是（ ）

A．相邻两计数点间的时间间隔为0.1s是用秒表测出的
B．实验时应先释放小车再接通电源
C．打点计时器打C点时，小车的速度为0.42m/s
D．小车运动的加速度是0.2m/s2
3．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0mm的遮光条。如图，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条依次通过第一、第二光电门的时间分别为0.02s、0.01s。遮光条从第一光电门到第二光电门的时间为1.0s，则滑块的加速度和两个光电门之间的距离（刻度尺模糊读不出数据）（ ）

A．1m/s2 1.5m B．0.1m/s2 0.15m C．10m/s2 15m D．1cm/s2 15cm
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．钩码的质量越大越好
B．坐标轴单位长度越小越好
C．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
D．开始前要先开电源后放纸带，打完点要先取纸带后断开电源
5．如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象，根据图线得出如下几个判定不正确的是（ ）
A．物体始终沿正方向运动
B．物体先沿负方向运动，在后开始沿正方向运动
C．运动过程中，物体的加速度保持不变
D．末物体回到出发点
6．在研究小车速度随时间变化的规律实验中，计算出小车经过各计数点的瞬时速度，关于加速度的计算，下列方法合理的是（　　）
A．根据任意两计数点的速度，用公式计算出加速度
B．根据实验数据画出图像，量出其倾角，由公式求出加速度
C．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
D．根据实验数据画出图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式计算出加速度
7．在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图线，以下说法正确的是( )
A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾
B．在t＝5s时追尾
C．在t＝3s时追尾
D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾
8．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下，为了算出加速度，最合理的方法是（　　）
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应 的时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点时 的速度/（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
A．根据任意两个计数点的速度，用公式a=算出加速度
B．根据实验数据画出v﹣t图象，量出其倾角，用公式a=tanα算出加速度
C．根据实验数据画出v﹣t图象，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
9．平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示．当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知
A．开始时电车a在前汽车b在后
B．开始时两车相距25m
C．t＝20s时两车相距50 m
D．t＝10s后两车还会再相遇
二、多选题
10．下列各图（均为直线）中，表示匀速直线运动的图象是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图，在物体运动的图线中，表示物体所受合外力为零的是（）
A． B． C． D．
12．某物体自O点由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，A、B、C依次是其轨迹上的三个点，测得AB＝2.5m，BC＝4.5m，且该物体通过AB、BC所用的时间均为T，且经过C点的速度比经过A点的速度大4m/s，则（　　）
A．T＝1s B．
C．经过A点的速度为2.5m/s D．OA的距离为
三、解答题
13．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀加速直线运动，如图所示是实验时获得的一条纸带。
（1）A、B、C、D、E、F、G是纸带上七个连续的点，点F由于不清晰而未画出，试根据纸带上的数据，推测点F的位置并在纸带上标出。
（2）已知打点计时器电源频率为50Hz，根据纸带上的数据，求小车做匀加速直线运动的加速度a。（计算结果保留两位有效数字）
14．如图所示，为测量做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得两者间距为d。当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片A、B先后经过的时间为Δt1和Δt2，求：
（1）小车通过光电门A，B的速度；
（2）小车的加速度a。
15．某实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动。滑块在斜面上由静止释放后沿直线下滑时，固定在斜面上端的打点计时器在与滑块相连的纸带上打点。
（1）下列说法正确的是 ；（单选，选填字母代号）
A．所用斜面必须光滑
B．实验操作时先放滑块，再接通电源
C．组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能远一些
D．此实验还需要使用刻度尺
（2）某次实验时滑块做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示。A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近的是 ；（选填字母代号）
A．1.20cm B．1.39cm C．1.50cm D．1.60cm
（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时滑块的速度大小 m/s，滑块的加速度大小 ；（计算结果均保留二位有效数字）
（4）实验小组用图像法处理数据，从A点开始计时，描绘图像。发现该图像为倾斜直线，斜率为k，则滑块运动的加速度 。（用k表示）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
解析：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。
答案：B。
2．D
解析：A．按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，并不是秒表测量出的，故A错误；
B．实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误；
C．利用匀变速直线运动的推论得
故C错误；
D．根据匀变速直线运动的推论公式
△x=aT2
可以求出加速度的大小得
故D正确。
答案：D。
3．B
解析：滑块通过第一、第二光电门的速度为
滑块的加速度为
两个光电门之间的距离为
答案：B。
4．C
解析：A．钩码的质量适中最好，故A错误；
B．坐标轴单位长度适中为最好，故B错误；
C．通过调节，使小车、纸带、拉线和定滑轮的边缘在一条直线上，故C正确；
D．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器，然后释放小车，打完点要先断开电源后取纸带，故D错误。
答案：C。
5．A
解析：从图象中我们可以看出物体先是在反方向上做匀减速运动，在内在正方向上做匀加速直线运动，整个过程中图线的斜率没有发生变化，即加速度没有发生变化在内反方向上发生的位移为，内正方向发生的位移为，所以末物体又回到了原点，故A错误，B、C、D正确．
6．D
解析：A．要尽量利用多组数据，计算平均值才能减小偶然误差。只用两个计数点的速度，偶然误差较大，故A错误；
B．图线的倾角与坐标轴单位长度的选取有关，
不一定成立，故B错误；
C．依次算出通过连续两计数点间的加速度，取平均值得
算式中只用到了计数点1、6的速度，不能减小偶然误差，故C错误；
D．选项D中的方法可以减小偶然误差，D正确。
答案：D。
7．C
解析：A.根据v-t图线与时间轴所围面积表示位移可知，两车速度相等时(t＝5 s)，小汽车相对于大卡车的位移为35 m>30 m，所以会追尾，选项A错误；
BC.在t＝3 s时，小汽车相对于大卡车的位移等于30 m，此时发生追尾，选项C正确，B错误；
D.若刹车不失灵，在t＝2 s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移等于20 m，小于开始时的30 m距离，所以刹车不失灵时不会追尾，选项D错误．
8．C
解析：AC．在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v﹣t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=算出加速度，所以误差小；故A错误；C正确；
B．根据实验数据画出v﹣t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故B错误；
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，这种计算方法误差较大，不是最合理的方法，故D错误；
答案：C。
9．B
解析：A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b在前，故A错误；
B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为，故B正确；
C.从面积上可以看出t＝20s时两车相距25m，故C错误；
D. t＝10s后，b的速度一直大于a的速度，所以两车不会再相遇，故D错误
10．BCD
思路：匀速直线运动的速度保持不变，位移时间图线的斜率表示速度．
解析：A．图像表示物体做匀减速直线运动，不是匀速直线运动，故A错误；
B．图像表示物体的位移随时间均匀减小，做匀速直线运动，故B正确；
C．图像表示物体的位移随时间均匀增大，做匀速直线运动，故C正确；
D．图像表示速度时间图线中，速度随时间不变，为匀速直线运动，故D正确．
点拨：解决本题的关键搞清速度时间图线和位移时间图线的物理意义，知道速度时间图线中，匀速直线匀速是一条平行于时间轴的直线，在位移时间图线中，匀速直线运动的是一条倾斜的直线．
11．AD
思路：物体合力为零，则物体静止或匀速直线运动，结合运动学图像知识可得正确答案．
解析：A.图像表示物体做匀速直线运动，A正确；
B.图像表示物体做匀加速直线运动，B错误；
C.图像表示物体做匀减速直线运动，C错误；
D.图像表示物体做匀速直线运动，D正确．
点拨：需要正确认识位移时间图像与速度时间图像中的运动类型．
12．AD
解析：AB．由题知
解得
A正确，B错误；
C．物体在A、B两点的中间时刻的速度为
经过A点的速度为
C错误；
D．OA的距离为
D正确。
答案：AD。
13．（1）见解析；（2）5.0m/s2
解析：（1）由题图可知相邻两计数点间距离之差恒为
所以F点的位置读数为
位置标记如图所示。
（2）打点计时器的打点周期为
根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度为
14．（1），；（2）
解析：（1）根据光电门测速原理，小车通过光电门A，B的速度分别为
（2）根据位移与速度的关系有
解得
15． D B 0.21 0.50 2k
解析：（1）[1]A．所用斜面不必光滑，故A错误；
B．为了充分利用纸带，实验操作时应先接通电源，在释放滑块，故B错误；
C．为了充分利用纸带，组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能靠近些，故C错误
D．实验需要测量纸带上各点间的距离，所以此实验还需要使用刻度尺，故D正确。
答案：D。
（2）[2]由纸带上数据可知，相邻计数点间的距离差约为0.5cm，则约为1.4cm。
答案：B。
（3）[3]相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为
则纸带上打出C点时滑块的速度大小为
[4]滑块的加速度大小为
（4）[5]根据匀变速直线运动规律有
可得
则有
则滑块运动的加速度为
答案第1页，共2页
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