粤教版2019必修第一册高一物理同步精品练习1.4测量直线运动物体的瞬时速度(作业)(原卷版+解析版)

1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（原卷版）
1．关于电火花打点计时器和电磁打点计时器的有关说法中，正确的是(　　)
①电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源频率一样
③电火花打点计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸
④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉
A．①②　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④
2．以下关于数字计时器的说法错误的是(　　)
A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间
B．数字计时器既可以记录物体通过一个光电门的时间，还可以记录物体通过两个光电门之间的时间
C．利用数字计时器可近似计算物体在某一点的瞬时速度
D．利用数字计时器能求物体在某段时间内的平均速度
3．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是(　　)
A．物体运动和接通电源应同时进行
B．先让物体运动，后接通电源
C．先接通电源，后让物体运动
D．先接通电源还是后接通电源都没有关系，对实验来说效果是一样的
4.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,待计时器开始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
5.运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了(　　)
A．物体运动的时间
B．物体在不同时刻的速度
C．物体在相邻相同时间内的速度变化
D．物体在不同时间内的位移
6．打点计时器所用的电源是50 Hz交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)
A．T＝0.1 s，t＝NT
B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T
C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T
D．T＝0.02 s，t＝NT
7．电磁打点计时器振针打点的周期决定于(　　)
A．交流电压的高低
B．交变电流的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸的距离
8．关于数字计时器的说法正确的是(　　)
A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间
B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移
C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间
D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间
9．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动(　　)
10．在“探究物体速度随时间变化规律”的实验中，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着，接通电源后释放纸带，被打点的纸带上有一段如图所示，0、1、2、3、4为连续的计数点，相邻计数点间还有四个打点未画出。则（　　）
A．实验时，纸带的右端与重物相连
B．实验中应分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离
C．2点的瞬时速度只可用0、4两点间的平均速度粗略表示
D．1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度
11．(多选)通过打点计时器得到的一条打点不均匀的纸带，如图1所示，下列判断正确的是(　　)
A．点密集的地方物体运动的速度比较大
B．点密集的地方物体运动的速度比较小
C．点不均匀说明物体做变速运动
D．点不均匀说明打点计时器有故障
12．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时得到一条纸带如图所示A、B、C为相邻的三个计数点，A、B两个计数点间的距离为4.20cm，时间间隔为0.04s，则在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小为（　　）
A．4.20m/s B．2.10m/s C．1.05m/s D．0.85m/s
13．(多选)根据打点计时器打出的纸带(　　)
A．能准确求出某点的瞬时速度
B．只能粗略地求出某点的瞬时速度
C．能准确地求出某段时间内的平均速度
D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度
14．在使用打点计时器的实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(　　)
A．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.08 s
B．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s
C．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.2 s
D．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s
15．在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是（　　）
A． B．
C． D．
16．一打点计时器所用电源的频率是50 Hz，打出的一条清晰纸带如图所示。纸带上A、B、C三个测量点是按照打点的先后顺序选取的，各点之间的距离如图所示。则A、B间用时________ s，位移为________ m，AB段纸带运动的平均速度是________ m/s，BC段纸带运动的平均速度是________ m/s。
17．小车拖着纸带运动，用打点计时器在纸带上打出一些点。如图所示给出了从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得：s1＝1.40 cm，s2＝1.90 cm，s3＝2.38 cm，s4＝2.88 cm，s5＝3.39 cm，s6＝3.87 cm，那么：
(1)从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是多少？
(2)小车做怎样的运动？
18．某同学在用打点计时器测速度的实验中，得到如图所示的纸带，该同学所用的交流电源的频率为。在纸带上从点开始依次取了五个计数点，且每相邻两个计数点间有3个点未画出，其中。
（1）每相邻两个计数点间的时间间隔为_____。
（2）打点时纸带的速度大小为_____。（结果均保留三位有效数字）
1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（解析版）
1．关于电火花打点计时器和电磁打点计时器的有关说法中，正确的是(　　)
①电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源频率一样
③电火花打点计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸
④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉
A．①②　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④
【答案】A
【解析】电火花打点计时器和电磁打点计时器都是利用交流电源工作的。打点频率都与电源频率相等，所以①②正确。而③④恰好把二者的工作原理说反了，故不正确。
2．以下关于数字计时器的说法错误的是(　　)
A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间
B．数字计时器既可以记录物体通过一个光电门的时间，还可以记录物体通过两个光电门之间的时间
C．利用数字计时器可近似计算物体在某一点的瞬时速度
D．利用数字计时器能求物体在某段时间内的平均速度
【答案】A
【解析】解析：由数字计时器的工作原理可知A错B对，当利用数字计时器测出物体通过一个光电门的时间时，由于时间较短，可以近似认为在该段时间内的位移与时间的比为该点的瞬时速度，若测出物体通过两个光电门之间所用的时间，则可求出物体在两个光电门之间的平均速度，C、D对。
3．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是(　　)
A．物体运动和接通电源应同时进行
B．先让物体运动，后接通电源
C．先接通电源，后让物体运动
D．先接通电源还是后接通电源都没有关系，对实验来说效果是一样的
【答案】C
【解析】先接通电源待打点稳定后，再让物体运动。
4.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,待计时器开始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
【答案】D
【解析】使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车,A对;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,B对;打点频率为50 Hz时打点周期为0.02 s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt=5×0.02 s=0.1 s,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,D错.
5.运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了(　　)
A．物体运动的时间
B．物体在不同时刻的速度
C．物体在相邻相同时间内的速度变化
D．物体在不同时间内的位移
【答案】A
【解析】因为打点计时器打点的时间间隔都是0.02 s，所以只要数出纸带上的所打点数，用t＝0.02 s×(n－1)可以计算出物体运动时间，选项A正确。纸带上点迹对应的速度及相邻相同时间内的速度变化不能直接记录，B、C错误。而物体在不同时间内的位移，需要用刻度尺测量，选项D错误。
6．打点计时器所用的电源是50 Hz交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)
A．T＝0.1 s，t＝NT
B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T
C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T
D．T＝0.02 s，t＝NT
【答案】C
【解析】T＝0.02 s，共打出N个点，则就有(N－1)个时间间隔，则t＝(N－1)T。
7．电磁打点计时器振针打点的周期决定于(　　)
A．交流电压的高低
B．交变电流的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸的距离
【答案】B
【解析】振动片被线圈内的交变电流周期性地磁化，从而受永久磁铁的周期性吸引、排斥作用而振动，磁化周期等于交变电流的周期，故只有B正确。
8．关于数字计时器的说法正确的是(　　)
A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间
B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移
C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间
D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间
【答案】C　
【解析】数字计时器即可记录物体通过一个光电门的时间，也可记录物体先后两次经过光电门之间的时间，但不能记录物体经过一个光电门的位移，故选项C正确．
9．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动(　　)
【答案】B
【解析】解析：若纸带做匀速运动，则纸带上打的点应是间隔均匀的，故选B。
10．在“探究物体速度随时间变化规律”的实验中，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着，接通电源后释放纸带，被打点的纸带上有一段如图所示，0、1、2、3、4为连续的计数点，相邻计数点间还有四个打点未画出。则（　　）
A．实验时，纸带的右端与重物相连
B．实验中应分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离
C．2点的瞬时速度只可用0、4两点间的平均速度粗略表示
D．1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度
【答案】D
【解析】
A．纸带从左到右点间距逐渐增加，可知实验时，纸带的左端与重物相连，选项A错误；
B．实验中要计算某计数点的速度，只需要测出与该点相邻的两计数点间的距离即可，选项B错误；
CD．2点的瞬时速度可用0、4两点间的平均速度粗略表示，也可用1、3两点间的平均速度粗略表示，但是1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度，选项C错误，D正确。
故选D。
11．(多选)通过打点计时器得到的一条打点不均匀的纸带，如图1所示，下列判断正确的是(　　)
A．点密集的地方物体运动的速度比较大
B．点密集的地方物体运动的速度比较小
C．点不均匀说明物体做变速运动
D．点不均匀说明打点计时器有故障
【答案】BC
【解析】点子密集说明在相同的时间内物体的位移小，速度小；点子不均匀说明物体在相等的时间内位移不相等，是变速运动。
12．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时得到一条纸带如图所示A、B、C为相邻的三个计数点，A、B两个计数点间的距离为4.20cm，时间间隔为0.04s，则在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小为（　　）
A．4.20m/s B．2.10m/s C．1.05m/s D．0.85m/s
【答案】C
【解析】
在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小
故选C。
13．(多选)根据打点计时器打出的纸带(　　)
A．能准确求出某点的瞬时速度
B．只能粗略地求出某点的瞬时速度
C．能准确地求出某段时间内的平均速度
D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度
【答案】BC
【解析】打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间。纸带上的点子之间的间隔，记录了运动物体在不同时间内发生的位移，应用＝能准确地求出某段时间内的平均速度。当Δt取得比较小时，这个平均速度可粗略代表纸带经过其中点时的瞬时速度，故BC正确。
14．在使用打点计时器的实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(　　)
A．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.08 s
B．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s
C．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.2 s
D．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s
【答案】B
【解析】每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间有5个时间间隔。
15．在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可求出某点的瞬时速度大小，因此有
打点计时器的打点周期为0.02s，由此可求出打点的时间间隔t=0.04s
故选D。
16．一打点计时器所用电源的频率是50 Hz，打出的一条清晰纸带如图所示。纸带上A、B、C三个测量点是按照打点的先后顺序选取的，各点之间的距离如图所示。则A、B间用时________ s，位移为________ m，AB段纸带运动的平均速度是________ m/s，BC段纸带运动的平均速度是________ m/s。
【答案】0.04　2.80×10－2　0.70　1.10
【解析】由电源的频率是50 Hz，知打点计时器打点的时间间隔是0.02 s，则A、B间用时0.04 s，位移为(1.20＋1.60)×10－2 m＝2.80×10－2 m。
AB＝ m/s＝0.70 m/s
BC＝ m/s＝1.10 m/s。
17．小车拖着纸带运动，用打点计时器在纸带上打出一些点。如图所示给出了从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得：s1＝1.40 cm，s2＝1.90 cm，s3＝2.38 cm，s4＝2.88 cm，s5＝3.39 cm，s6＝3.87 cm，那么：
(1)从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是多少？
(2)小车做怎样的运动？
【答案】(1)0.6 s　(2)速度越来越快
【解析】(1)从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是t＝0.02×5×6 s＝0.6 s。
(2)由位移的值的变化可见，小车的速度越来越快。
18．某同学在用打点计时器测速度的实验中，得到如图所示的纸带，该同学所用的交流电源的频率为。在纸带上从点开始依次取了五个计数点，且每相邻两个计数点间有3个点未画出，其中。
（1）每相邻两个计数点间的时间间隔为_____。
（2）打点时纸带的速度大小为_____。（结果均保留三位有效数字）
【答案】0.08 1.08
【解析】
（1）由于所用电源频率为，每相邻两个计数点间有3个点未画出，故每相邻两个计数点间的时间间隔为
（2）打D点时的速度大小