本人声明:本资源属本人原创作品,授予21世纪教育网独家发行。
运动的描述
四、实验:用打点计时器测速度 同步练习题
(考试时间为100分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分)
1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是(? )
A. 必须使用高压交流电源
B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源
C. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02s
D. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s
2.当纸带与运动物体连接时,下列关于纸带上的点迹的说法中,哪些是错误的 ( )
A.点迹记录了物体的运动时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置
C.点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的重力大小
D.点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况
3.(多选)关于打点计时器打在纸带上的点,下列叙述正确的是( )
A. 必须从第一个点开始选取整条纸带
B. 根据情况选取点迹清晰的部分纸带
C. 选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02n s
D. 选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02(n-1) s
4.一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( )
A. 接在直流电源上
B. 电源电压不稳
C. 电源频率不稳
D. 打点针压得过紧
5.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流电源的频率为50 Hz,下列几种方法中最准确的是( )
A.=vD,Δt1=0.12 s
B.=vD,Δt2=0.06 s
C.=vD,Δt3=0.1 s
D.=vD,Δt4=0.04 s
6.(多选)如图1所示,a、b两运动物体的速度—时间图线互相平行,则下列对两物体运动情况的说法中正确的是( )21cnjy.com
A.它们的速度大小不同
B.在t=0以前它们一定都是静止的
C.它们的出发点一定相同
D.它们在相同时间内的位移不同
7.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是( )
A.时间间隔
B.位移
C.平均速度
D.瞬时速度
8.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其原因不可能是( )21·cn·jy·com
A.复写纸放反
B.使用了直流电源
C.振针过短
D.纸带运动过快
9.使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是( )
A.接通电源的同时用手牵动纸带
B.可以随意操作,没有先后顺序之分
C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带
D.先用手牵动纸带,后接通电源
10.一物体做直线运动的图象如图所示,则该物体( )
A.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相同
B.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相反
C.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相同
D.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相反
11.质点做直线运动的v-t图象如图所示,表示质点做匀速直线运动的( )
12.如图所示为某次实验中打出的一条纸带,图中O为小车运动的起始点,O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰.A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点,相邻两个计数点之间有4个点未画出,电源频率为50 Hz,用毫米刻度尺测量.可得( )www.21-cn-jy.com
A.从O点到F点运动的时间为6×0.1 s
B.从O点到F点运动的时间为6×0.02 s
C.从A点到F点运动的平均速度AF==
D.通过测量xOG的长度,可知小车从O到G的位移大小
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
13.在“研究匀变速直线运动”的实验中得到如图所示的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=2.49cm,L2=6.64cm, L3=12.44cm, L4=19.90cm。打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则纸带从B点运动到D点的时间间隔是 s,纸带从B点运动到D点的平均速度大小为_________m/s。(计算结果均保留三位有效数字)21教育网
14.打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、D间的平均速度为__________m/s,B点的瞬时速度更接近于________m/s.
15.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________s,AH段的平均速度为________m/s(保留3位有效数字)。
16.在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是 V的 (选填“直流电”或“交流电”),它们是每隔 s打一个点.
简答题(本题共4小题,每题10分,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
17.一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一枝彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约5cm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1s他用彩色画笔在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得x1=5.18cm,x2=4.40cm, x3=3.62cm, x4=2.78cm, x5=2.00cm。2·1·c·n·j·y
(1)相邻两个点的时间间隔是多少秒?
(2)纸带在各段的平均速度是多大?
(3)纸带在这段时间内(连续6个点)的平均速度是多大?
18.汽车沿平直的公路行驶,小明坐在汽车驾驶员旁,注视着速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示。【来源:21·世纪·教育·网】
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/(km·h1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
(1)从表中数据得到汽车各段时间内的运动特点:在0~15s内,汽车的速度在变化,每5s速度增加________km/h;在15~30s内,汽车速度不变,速度大小为______km/h;在35~45s内,汽车速度在变化,每5s速度减小________km/h。
(2)请你根据上表中的数据,在图中的坐标系中标出对应的点,并用平滑的线连接各点,你得到了什么图形?
19.如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每两点选定的计数点。根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
20.一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时,从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带,如图所示.纸带上有六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出,所用交流电的频率为50 Hz,相邻计数点之间的距离已标在图中,单位是厘米.21世纪教育网版权所有
(1)计算0~6点之间的平均速度
(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少?
本人声明:本资源属本人原创作品,授予21世纪教育网独家发行。
运动的描述
四、实验:用打点计时器测速度 同步练习题
(考试时间为100分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分)
1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是(? )
A. 必须使用高压交流电源
B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源
C. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02s
D. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s
【答案】:C
【解析】:电磁打点计时器必须使用低压交流电源,A,B错;两点相距时间为频率的倒数,则为0.02s21cnjy.com
2.当纸带与运动物体连接时,下列关于纸带上的点迹的说法中,哪些是错误的 ( )
A.点迹记录了物体的运动时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置
C.点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的重力大小
D.点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况
【答案】: C
【解析】:纸带上两个点迹之间的时间等于振针打点的一个周期, 点迹记录了物体的运动时间, A正确;点迹记录了物体在不同时刻的位置, B正确; 点迹在纸带上的分布情况(两个点迹之间的间距变化),反映了物体的运动情况, D 正确.21·cn·jy·com
3.(多选)关于打点计时器打在纸带上的点,下列叙述正确的是( )
A. 必须从第一个点开始选取整条纸带
B. 根据情况选取点迹清晰的部分纸带
C. 选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02n s
D. 选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02(n-1) s
【答案】: BD
【解析】:点迹不清晰,无法读取时间,故A选项错误,B选项正确;每打两个点的时间间隔为0.02 s,故第1个点到第n个点的时间间隔为0.02(n-1) s,故D选项正确,C选项错误.www.21-cn-jy.com
4.一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( )
A. 接在直流电源上
B. 电源电压不稳
C. 电源频率不稳
D. 打点针压得过紧
【答案】:D
【解析】:如果打点计时器接直流电源,打点计时器不工作,即不会打点;当所接电源电压不稳时,点迹轻重与电源有关;电源频率不稳时,点迹之间的时间间隔发生变化,点迹应仍为圆点;打点针压得过紧,针和纸带接触时间长,纸带打出的是一些短线,故D选项正确.21·世纪*教育网
5.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流电源的频率为50 Hz,下列几种方法中最准确的是( )
A.=vD,Δt1=0.12 s
B.=vD,Δt2=0.06 s
C.=vD,Δt3=0.1 s
D.=vD,Δt4=0.04 s
【答案】:D
【解析】:求D点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平均速度来表示.又CE间的时间间隔应为0.04 s,D正确.
6.(多选)如图1所示,a、b两运动物体的速度—时间图线互相平行,则下列对两物体运动情况的说法中正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A.它们的速度大小不同
B.在t=0以前它们一定都是静止的
C.它们的出发点一定相同
D.它们在相同时间内的位移不同
【答案】:AD
【解析】:注意对速度-时间图像和位移-时间图像的区别与联系,此题为速度-时间图像,其面积为位移,其与纵轴的交点为t=0时的速度,由图可知A,D正确.【出处:21教育名师】
7.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是( )
A.时间间隔
B.位移
C.平均速度
D.瞬时速度
【答案】: A
【解析】:时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数得出,故A正确。位移需通过测量纸带上所打点间的距离得出,故B错误。而平均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据通过计算得出的,C、D错误。【版权所有:21教育】
8.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其原因不可能是( )2-1-c-n-j-y
A.复写纸放反
B.使用了直流电源
C.振针过短
D.纸带运动过快
【答案】: D
【解析】:在使用打点计时器时,若复写纸放反,则纸带上没有点,所以A正确;若使用直流电,振针不会上下振动,故也打不出点,所以B正确;若振针过短,则有可能打不到纸带上,也可能打不出点,所以C正确,与纸带运动快慢无关,所以D错误。2·1·c·n·j·y
9.使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是( )
A.接通电源的同时用手牵动纸带
B.可以随意操作,没有先后顺序之分
C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带
D.先用手牵动纸带,后接通电源
【答案】: C
【解析】:先接通电源,待打点稳定后才会用手牵动纸带,A,B,D错,C对.
10.一物体做直线运动的图象如图所示,则该物体( )
A.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相同
B.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相反
C.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相同
D.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相反
【答案】: A
【解析】:根据图象可知,物体速度先增大后减小,即先做加速运动,后做减速运动.由于图线在时间轴上方,速度方向都为正,方向相同,故选项A正确
11.质点做直线运动的v-t图象如图所示,表示质点做匀速直线运动的( )
【答案】: A
【解析】:匀速直线运动的速度大小、方向都不变,A对,B、C、D都错.
12.如图所示为某次实验中打出的一条纸带,图中O为小车运动的起始点,O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰.A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点,相邻两个计数点之间有4个点未画出,电源频率为50 Hz,用毫米刻度尺测量.可得( ) 21*cnjy*com
A.从O点到F点运动的时间为6×0.1 s
B.从O点到F点运动的时间为6×0.02 s
C.从A点到F点运动的平均速度AF==
D.通过测量xOG的长度,可知小车从O到G的位移大小
【答案】: C D
【解析】:因OA之间所打点的情况未知,也就不能确定从O点到F点运动的时间,选项A、B错误;由题意,相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,则从A点到F点运动的平均速度AF==,选项C正确;OG之间的长度,等于小车从O到G的位移大小,选项D正确.
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
13.在“研究匀变速直线运动”的实验中得到如图所示的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=2.49cm,L2=6.64cm, L3=12.44cm, L4=19.90cm。打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则纸带从B点运动到D点的时间间隔是 s,纸带从B点运动到D点的平均速度大小为_________m/s。(计算结果均保留三位有效数字)【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】:0.2 0.498
【解析】:相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s,纸带从B点运动到D点的时间间隔是t=0.2 s,平均速度为21教育名师原创作品
14.打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、D间的平均速度为__________m/s,B点的瞬时速度更接近于________m/s.
【答案】:0.35 0.43 0.35
【解析】:注意对Δs=at2的理解,还有对中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度的理解.
15.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________s,AH段的平均速度为________m/s(保留3位有效数字)。
【答案】:14.0s 2.14
【解析】:0点开始计时到G时共有7个时间间隔,每个间隔为2.0s,则总时间为14.0s,AH段平均速度==m/s=2.14m/s。
16.在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是 V的 (选填“直流电”或“交流电”),它们是每隔 s打一个点.
【答案】 :4~6 交流电
【解析】:电磁打点计时器的工作电压是6 V以下的交流电,一般是4~6 V。打点间隔为交流电的频率的倒数,当电源的频率是50 Hz时,打点周期是0.02 s
简答题(本题共4小题,每题10分,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
17.一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一枝彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约5cm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1s他用彩色画笔在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得x1=5.18cm,x2=4.40cm, x3=3.62cm, x4=2.78cm, x5=2.00cm。【来源:21·世纪·教育·网】
(1)相邻两个点的时间间隔是多少秒?
(2)纸带在各段的平均速度是多大?
(3)纸带在这段时间内(连续6个点)的平均速度是多大?
【答案】:(1) 1s
(2) 5.18×10-2 m/s 4.40×10-2 3.62×10-2 m/s 2.78×10-2 m/s
2.00×10-2 m/s
(3)3.80×10-2 m/s
【解析】:(1)由题意可知,相邻两个点的时间间隔为1s。
(2)由平均速度的定义可得:=5.18×10-2 m/s ;=4.40×10-2 m/s;=3.62×10-2 m/s ;=2.78×10-2 m/s;=2.00×10-2 m/s
(3)=3.80×10-2 m/s
18.汽车沿平直的公路行驶,小明坐在汽车驾驶员旁,注视着速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示。21*cnjy*com
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/(km·h1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
(1)从表中数据得到汽车各段时间内的运动特点:在0~15s内,汽车的速度在变化,每5s速度增加________km/h;在15~30s内,汽车速度不变,速度大小为______km/h;在35~45s内,汽车速度在变化,每5s速度减小________km/h。
(2)请你根据上表中的数据,在图中的坐标系中标出对应的点,并用平滑的线连接各点,你得到了什么图形?
【答案】:(1)10 50 15 (2)如图所示
【解析】:(1)从表中数据可以看出,0~15s内,每5s速度增加10km/h,15~30s内,速度大小为50km/h,35~45s内,每5s速度减小15km/h。
(2)如图所示
19.如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每两点选定的计数点。根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
【答案】:2.31 2.31 无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,不知道OD段的时间间隔.21世纪教育网版权所有
【解析】:根据平均速度和瞬时速度的定义知:
AD段的平均速度
=231.25 cm/s=2.31 m/s
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度
=212.50 cm/s=2.13 m/s
无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,不知道OD段的时间间隔。
20.一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时,从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带,如图所示.纸带上有六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出,所用交流电的频率为50 Hz,相邻计数点之间的距离已标在图中,单位是厘米.21教育网
(1)计算0~6点之间的平均速度
(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少?
【答案】:(1)0.68 m/s (2)0.83 m/s
【解析】: (1)0到6点间的平均速度为:
v==×10-2 m/s=0.676 m/s≈0.68 m/s
(2)当打点计时器打第4个点时,小车的瞬时速度应当最接近于3~5点间的平均速度,则
v4==×10-2 m/s=0.834 m/s≈0.83 m/s