山东省东营市胜利第三十九中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：2.4作直线运动物体的瞬时速度 课时作业（含解析）

2.4作直线运动物体的瞬时速度 课时作业（含解析）
1．如图为一质点做直线运动的速度—时间图象，则下列图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是(　　)
A． B．
C． D．
2．—质点沿x轴做直线运动，其v-t图象如图所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为（ ）
A．x＝3m B．x＝8m C．x＝9m D．x＝14m
3．图是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带(A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz)，测得各段长度为OA=6.10cm、OB=13.20cm、OC=21.40cm、OD=30.70cm、OE=41.10cm、OF=52.60cm，则根据这些数据，可求得打B点时小车的速度和小车在斜面上运动的加速度分别为（　　）
A．0.77m/s，1.10m/s2 B．0.77m/s，7.10m/s2
C．1.53m/s，1.10m/s2 D．1.53m/s，7.10m/s2
4．如图,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象,根据图象可以判断
A．甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反
B．两球在t=8s时相距最远
C．两球在t=2s时速度相等
D．两球在t=8s时相遇
5．如图所示，在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学在几条较理想的纸带上按每5个点取一个计数点，依打点先后标记为0、1、2、3、4、5。由于不小心，几条纸带都被撕断了，请根据给出的①②③④四段纸带判断，下列说法正确的是（　　）
A．打纸带计数点1时的速度大小为1.90m/s
B．打纸带计数点1时的速度大小3.6m/s
C．打①纸带时物体的加速度大小0.6m/s2
D．纸带④是从纸带①上撕下的那段
6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是(　　)
A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验
7．如图所示A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的铁片自由落下，铁片下落中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1＝1.25×10－3s，t2＝0.625×10－3s，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．铁片通过光电门B的瞬时速度分别为vB＝8.00m/s
B．O点到光电门A的距离为1.00m
C．铁片从光电门A到B所需的时间0.40s
D．光电门A、B之间的距离为3.00m
8．甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移图象如图所示，图象中的OC与AB平行，CB与OA平行，则下列说法中正确的是
A．t1到t2时刻两车的距离越来越远
B．0～t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
D．t3时刻甲车和乙车相遇
9．在利用打点计时器打出的纸带“研究匀变速直线运动”的实验中，下述说法合理的是（　　）
A．在纸带上能直接测量出小车在各点的速度和加速度的大小
B．若纸带上的打点由密集变稀疏，则小车对应的速度由大变小
C．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内通过的位移的变化特点
D．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内速度变化的特点
10．如图所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭，而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度（v）-时间（t）图象可能是（ ）
A． B． C． D．
11．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1＝0.29 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，则滑块通过光电门1的速度为________m/s，通过光电门2的速度为________m/s。（结果均保留两位有效数字）
12．如图所示，某同学在研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带（单位；cm），每五个点取一个计数点，那么打下C点时物体的速率是________m/s，物体的加速度大小是__________。（打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，所有计算结果保留两位小数）
13．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10张，照片与实物的比例为1:10。为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为________s。
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度________。
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度________。
14．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=2.0s。滑块通过第一个光电门的速度是________m/s，滑块通过第二个光电门的速度是________m/s，滑块的加速度是___________m/s2（保留两位有效数字）
15．图为一辆作匀加速直线运动（中间过程）轿车的频闪照片，相机每隔2s曝光一次。如果车身总长为4.8m，那么轿车照中间这张照片的速度约为_______m/s，轿车的加速度大约为______m/s2。（结果保留三位有效数字）
参考答案
1．A
【解析】
在的时间内，物体的加速度的大小为，
在的时间为，，根据加速度的大小可以判断，故选项A正确．
点睛：在速度时间图象中，直线的斜率代表加速度的大小，根据图象求出加速度即可．
2．B
【解析】
试题分析：在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点的位移，由v-t图象可知，在0～4s内图线位于时间轴的上方，表示质点沿x轴正方向运动，其位移为正，在4～8s内图线位于时间轴的下方，表示质点沿x轴负方向运动，其位移为负，8s内质点的位移为：6m－3m＝3m，又由于在t＝0时质点位于x＝5m处，因此t＝8s时，质点在x轴上的位置为x＝8m，故选项B正确．
考点：本题主要考查了对v-t图象的理解与应用问题，属于中档偏低题．
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
根据运动学公式求速度
加速度
故选A。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
甲球先做匀减速运动后匀加速运动，乙球先做匀减速后匀加速运动，因此A错误，两球在速度相等时距离最远，此时时间在4s末到6s末之间，因此B错误，2s时甲乙两球的速度方向不一样，因此速度不相等，C错误，8s时甲乙两球都回到了出发点，位移为零，因此相遇,D正确
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由题意可知，相邻两个计数点之间的时间间隔为
根据位移差公式
可得
其中打①纸带计数点1时的速度大小为
所以AB错误，C正确；
D．因为
则纸带③是从纸带①上撕下的那段，选项D错误。
故选C。
6．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A、选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确．
B、在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，B错误．
C、为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确．
D、如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以D错误．
故选AC.
7．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．铁片通过光电门B的瞬时速度分别为v
故A正确；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度分别为
O点到光电门A的距离为
故B错误；
C．铁片从光电门A到B所需的时间
故C正确；
D．光电门A、B之间的距离为
故D错误。
故选AC。
8．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A. t1～t2时间内，甲的速度等于乙的速度，所以两车间的距离不变，故A项错误；
B. 0～t3时间内，甲、乙两车位移相等，根据平均速度等于位移除以时间，可知，0～t3时间内，两车的平均速度相等，故B项错误；
C. 根据斜率等于速度，结合条件：OC与AB平行，可知甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，故C项正确；
D. t3时刻两车相遇，故D项正确．
9．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．在纸带上能直接测量出小车的位移和运动时间，从而间接的计算出小车在各点的速度和加速度的大小，A错误；
B．若纸带上的打点由密集变稀疏，则小车对应的速度由小变大，B错误；
C．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内通过的位移的变化特点，C正确；
D．通过打点纸带，可计算各点的速度，从而研究小车在各段相同时间内速度变化的特点，D正确。
故选CD。
10．BC
【解析】
【分析】
【详解】
v-t图象所围成的面积表示位移，从而来计算或估算位移的大小．SA=由图可知SB＞15m，SC=（10×1+）m="20m" ,SD=（10×0.5+）m="17.5m" ,要满足汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则位移必须为20m,故选B、C．
11．0.10 0.27
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示，经过光电门1的速度
[2]经过光电门2的速度
12．0.68 1.58
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，因此打点计时器的周期为
相邻两计数点间的时间间隔
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度知，打下C点的物体的速率为
[2]物体的加速度可用逐差法计算，为了计算精确，应带入尽可能多的数据，则
13．0.1 2.6 2.0
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]．每秒拍10张照片，则拍摄周期
(2)[2]．玩具赛车在第二个位置的速度为
(3)[3]．玩具赛车在第五个位置的速度
则
14．0.10 0.30 0.10
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 根据匀变速直线运动的规律可知，滑块通过第一个光电门的速度为
[2] 滑块通过第二个光电门的速度为
[3] 根据运动学公式有，
代入数据解得
15．8.640.4 2.240.2
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，车身对应图上3个小格，而车身的长度是4.8m，每一格表示1.6m，则第一段位移大小为
x1=8×1.6m=12.8m
第二段位移为
x2=13.6×1.6m=21.76m
因此
[2]根据
其中
T=2s
解得