鲁科版(2019版)高一物理必修一 2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步测试（带解析）

鲁科版(2019版)高中物理必修1
同步测试
2.4科学测量做直线运动物体的瞬时速度
1.(多选)使用电磁式打点计时器时,下列做法正确的是(　　)。
A.应将振针调到适当高度,且旋紧固定螺丝不得松动
B.纸带上打点必须清晰,无拖尾现象
C.打点计时器使用完后,要立即断开电,避免线圈发热
D.将打点计时器接到学生电直流电压档上,电压调到4~6
V之间
2.(多选)在利用电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,下列说法正确的是(　　)。
A.先释放拖着纸带的小车,后接通电
B.纸带应夹在两张墨粉纸之间,纸带上打点必须清晰
C.电火花打点计时器使用的是4~6
V的交流电
D.细绳应与平板平行,且应平衡阻力
3．用如图所示的装置做“做直线运动物体的瞬时速度”实验，下列做法正确的是(　　)
A．小车从靠近定滑轮处释放
B．先启动打点计时器，再释放小车
C．实验前要平衡小车受到的阻力
D．电火花计时器接学生电直流输出端
4.(多选)在用打点计时器“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，下列关于作v－t图象的说法中，正确的是(　　)
A．只要确定了v－t图象中的两点，就可以得到小车运动的v－t图象，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图象时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，误差太大，应舍去
5．在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是(　　)
A.
B.
C.
D.
6．(多选)为了研究小车的运动，某同学用小车拖着纸带通过打点计时器打下了一系列的点，测得小车前0.1
s前进了5
cm,0.3
s到0.35
s前进了0.92
cm，前进总长度为10
cm，共用了0.4
s。则下列说法正确的是(　　)
A．小车在10
cm全过程的平均速度是0.25
m/s
B．小车在前0.35
s内的平均速度是0.17
m/s
C．小车在0.1
s末的瞬时速度约为0.5
m/s
D．无法知道小车在0.3
s末的瞬时速度
7.一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06
m/s，v3＝___m/s，v4＝0.18
m/s，v5＝____m/s。
8.如图所示,小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体加速度的实验,在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,调整细绳和轨道水平。
(1)小明同学为了提高实验精度,提出了下列想法,其中正确的是(　　)。
A.使用的挡光片越窄越好
B.使用的挡光片越宽越好
C.小车通过光电门时的速度越大越好
D.挡光片不能太窄,小车通过光电门时速度也不能太大
(2)已知挡光片的宽度为d,挡光时间为t,小车初始位置到光电门的距离为L,则小车的加速度表示为a=　　　　。(用已知量表示)?
9.某同学在做“研究小车的匀变速直线运动”实验时将打点计时器接到频率为50
Hz的交流电上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图2-4-1所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59
cm,s2=4.41
cm,s3=5.19
cm,s4=5.97
cm,s5=6.78
cm,s6=7.64
cm,则小车的加速度a=　　　　m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=　　　　m/s。(结果均保留三位有效数字)?
10.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动的小车的运动情况,如图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出(打点计时器每隔0.02
s打出一个点)。
(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,并建立如图乙所示坐标,坐标中y轴的意义是　　　　,简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动　。?
(2)在图甲中x1=7.05
cm、x2=7.68
cm、x3=8.31
cm、x4=8.94
cm、x5=9.57
cm、x6=10.20
cm。小车运动的加速度大小是　　　　m/s2(结果保留两位有效数字)。?
11.如图所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有4个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔为0.02
s,其中s1=7.05
cm、s2=7.68
cm、s3=8.33
cm、s4=8.95
cm、s5=9.61
cm、s6=10.26
cm。
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度
位置
B
C
D
E
F
速度/(m·s-1)
0.737
0.801
0.994
(2)以A点为计时起点,在图坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出小车的加速度a=　　　　m/s2(结果保留两位有效数字)。?
参考答案：
1.答案：ABC解析：振针太高打点时不清晰,振针太低会形成拖尾现象,振片松动打点不稳定,打点计时器使用完后,要立即断开电,避免线圈发热,故A、B、C正确;打点计时器使用的是交流电,故D错误。
2.答案：BD解析：应先接通电,使打点稳定后,才能释放纸带,A错误;打点清晰表明阻力小,打点稳定,B正确;电火花打点计时器,是利用高压放电,使墨粉熔化在纸上留下墨迹,C错误;因打点时纸带与限位孔之间有摩擦,必须平衡摩擦,D正确。
3.答案　B
4.答案　BD解析　作图时应使尽量多的点在直线上，偏离太大的点应舍去，故B、D正确。
5.答案　B解析　瞬时速度可用该点附近的一段时间内的平均速度近似：vn＝，而且所选时间段不宜过长，B正确。
6.答案　AD解析　小车在10
cm全过程的平均速度是＝
m/s＝0.25
m/s，选项A正确；因前0.35
s内的位移不知道，故无法求其平均速度，选项B错误；0.1
s末和0.3
s末的瞬时速度都是不可求的，选项C错误，D正确。
7.答案：0.12
0.24
【解析】[1].如题图所示，x1＋x2＝0.06
m，而v2＝m/s＝0.06
m/s，故T＝0.5
s
则v3＝＝m/s＝0.12
m/s，
[2].又x4＋x5＝0.24
m，则v5＝＝m/s＝0.24
m/s.
8.答案：(1)D(2)
解析：(1)从理论上说,根据v=,当Δx0和Δt0趋向于0时平均速度近似等于瞬时速度,但是在实验中,Δx和Δt必须是位于测量仪器能够测量的精度范围内,故D正确,A、B、C错误。
(2)小车过光电门时的速度v=,根据位移—速度公式有v2=2aL,知a=。
9.答案：0.800　0.400
解析：两计数点间的时间间隔T=5×0.02
s=0.1
s,利用分组逐差法有
a=
=
m/s2
=0.800
m/s2,打点计时器在打B点时,小车的速度vB==0.400
m/s。
10.答案：(1)速度　看图线是否是一条直线,若是,则小车做匀变速直线运动,否则,小车做非匀变速直线运动(2)0.63
解析：(1)做匀变速直线运动的物体,在一段时间内,中间时刻的速度等于其平均速度,即==,第一段纸的长度记为x,则其平均速度=表示对应中间时刻的瞬时速度,坐标y轴表示速度值即v=,单位是10-2
m/s,图线是一条倾斜直线,说明物体做匀加速直线运动。
(2)a==
m/s2=0.63
m/s2。
11.(1)0.864　0.928
(2)如图所示。
(3)0.64
解析：两计数点间的时间间隔T=5×0.02
s=0.1
s。根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得vD==0.864
m/s,同理可得vE=0.928
m/s。
(2)按表中数据画出小车的速度—时间关系图线。
(3)在v-t图像中,图线的斜率表示加速度的大小,则a==0.64
m/s2。