山东省济南济北中学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 课后训练（含解析）

2.4作直线运动物体的瞬时速度 课后训练（含解析）
1．一汽车从制动到停止用了4s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是7m、5m、3m、1m，下列说法正确的是（　　）
A．汽车的加速度大小为2m/s2
B．汽车的初速度大小为16m/s
C．汽车前2s的平均速度大小为3m/s
D．汽车第3s内的平均速度大于后3s的平均速度
2．在用打点计时器测速度的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，则通过对纸带的分析，下列说法中正确的是(　　)
A．物体做匀加速直线运动
B．物体做匀减速直线运动
C．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A、B两点间的平均速度
D．如果测出A、B两点间的距离，就可以求出A点的瞬时速度
3．可以用来测时间的器材是（ ）
A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．测力计
4．小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点，点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是
A．先匀速直线运动后减速直线运动
B．先加速直线运动后匀速直线运动
C．先减速直线运动后加速直线运动
D．先加速直线运动后减速直线运动
5．在用气垫导轨测速度的实验中，下列说法正确的是______
A．实验时一定要把气垫导轨一端抬高来平衡摩擦力
B．遮光条的宽度越宽，所测速度更接近滑块经过光电门时的瞬时速度
C．实验时首先应给气垫导轨通气并把光电计时器进行归零
D．遮光条宽度的测量对实验误差没有影响
6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对减小实验误差来说，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大些
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和计算
D．作图像时，必须要把描出的各点都连在同一条直线上
7．从光滑斜面上某一位置先后由静止释放A、B、C、D四个小球（小球可以看作质点），已知相邻两小球释放的时间间隔为0.1s。某时刻拍下一张照片，四个小球的位置如图所示。测出AB、BC、CD间距离分别为xAB=5cm，xBC=10cm，xCD=15cm，则（ ）
A．小球A的位置恰好为释放四个小球的初始位置
B．小球B的速度大小为0.75m/s
C．小球C的速度是 A、D两个小球速度之和的一半
D．小球A、B、C、D的加速度大小均为5m/s2
8．一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1:10，则（ ）
A．图中对应的小球在通过距离内的平均速度是
B．图中对应的小球在通过距离内的平均速度是
C．图中对应的小球通过位置处的瞬时速度是
D．图中对应的小球通过位置处的瞬时速度是
9．在研究小车速度随时间变化规律的实验中，某小组同学关于“如何测量各个计时点对应的小车瞬时速度”的问题上发生了争执。以C点为例，甲同学认为应测量BD段的平均速度vBD；乙同学认为应测量CD段的平均速度vCD；丙同学认为应测量CE段的平均速度vCE。根据你对瞬时速度的理解，不考虑测量误差的影响，下列说法正确的是（ ）
A．若小车做匀变速运动，则甲同学获得的就是每个点准确的瞬时速度
B．若小车做匀变速运动，则三位同学获得每个点的瞬时速度都是准确的
C．无论小车做匀变速还是非匀变速，甲同学获得的都是每个点准确的瞬时速度
D．无论小车做匀变速还是非匀变速，乙同学测量的瞬时速度都比丙同学更准确
10．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
11．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为记录小车运动情况的纸带，图1中A、B、C、D、E为依次相邻的计数点，每相邻计数点之间的时间间隔为0.10s。
(1)根据数据计算可得，小车经C点的速度大小为：vC=______m/s；（结果都保留两位小数）
(2)已知请在坐标中作出小车运动的v－t图像____；
(3)由图像可求出，小车运动的加速度大小为_______m/s2。（结果都保留两位小数）
12．某同学利用打点计时器测量小车在倾斜轨道上做匀加速直线运动的加速度。
(1)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是______；
A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源 D．哪个先，哪个后都可以
(2)该同学打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为______（保留2位有效数字）；
(3)如果在实验时电网中交变电流的频率变小了但该同学不知道，则测得的加速度值与真实值比较将______（“偏大”、“偏小”、“不变”）。
13．某同学在"探究小车速度随时间变化的规律"的实验中记录的纸带如图所示，所用交流电的频率为50Hz。在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每两个相邻点间还有4个点未描出。其中x1=5.85cm、x2=6.45cm、x3=6.95cm、x4=7.40cm、x5=7.90cm、x6=8.45cm。
(1)将小车运动看成匀加速直线运动，则根据纸带可以算出，小车运动的加速度为______m/s2（保留两位有效数字）；
(2)打下F点时的瞬时速度为______m/s（保留两位有效数字）；
(3)若交流电源的实际频率比50Hz大，而该同学并不知道，则他算出的加速度与真实值相比______（填"偏大""偏小"或"不变"）。
14．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出，图中已标出相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50HZ。回答下面问题∶
(1)打点计时器是一种使用____________（填“交流”或“直流”）电源，打点的时间间隔为__________s。
(2)纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为_______________s。
(3)打计数点1时，纸带的速度v1=____________m/s（保留三位有效数字）
(4)拖动纸带运动的物体的加速度a=___________m/s2（保留三位有效数字）
15．在研究某小车运动状态的实验中，如下图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D为相邻的计数点，且相邻计数点间的时间间隔。
①根据纸带可以计算C点的瞬时速度，________（答案保留两位小数）；
②根据纸带可以计算出该小车的加速度大小为________（答案保留两位小数）。
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
A．由
可得
故A正确；
B．设初速度为，因为是做匀减速运动，所以根据位移公式有
把，，代入解得
故B错误；
C．汽车前内的平均速度为
故C错误；
D．汽车在第内的位移是，所以第内的平均速度为
后内的总位移为
则后内的平均速度为
应该是相等的，故D错误。
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
AB．相邻的计数点的距离先增大后减小，所以物体先加速运动后减速运动，故A、B错误；
C．如果测出、两点间的距离，根据就可以求出、两点间的平均速度，故C正确；
D．纸带实验中，可以用平均速度代替中点时刻的瞬时速度，所以要求解点的瞬时速度应该测出点前后两个计数点的距离，故D错误；
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
A．秒表用来测量时间，选项A正确；
B．刻度尺用来测量长度，选项B错误；
C．天平用来测量质量，选项C错误；
D．测力计用来测量力，选项D错误；
故选A。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
从图中看出，相邻的计时点的距离先越来越大，后越来越小，所以纸带先做加速运动后做减速运动。故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
A、实验时把气垫导轨通电后，即可忽略摩擦力，并不是斜面，需要一端抬高来平衡摩擦力，故A错误；
B、遮光条的宽度越窄，依据
所测速度更接近滑块经过光电门时的瞬时速度，故B错误；
C、在应用气垫导轨时，应首先给气垫导轨通气，并把光电计时器进行归零，故C正确；
D、遮光条宽度的测量，会引起实验误差，故D错误。
6．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．选取计数点适于使被测量和计算的相邻点间的间隔较大，这样在用刻度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偏小，纸带上打出的点大部分会很密，这样测量长度的相对误差会较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度尽量大些，B正确；
C．为了减小测量长度时的相对误差，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．作图像时，将偏离比较远的点舍去，D错误?
故选ABC。
7．BD
【解析】
【详解】
ABD．比较xAB=5cm，xBC=10cm，xCD=15cm可知在相邻相等时间内位移差值是一恒量，说明小球做匀加速直线运动，设加速度大小为，由公式 得
m/s2，
B是AC的时间中点，则B点的速度等于AC段的平均速度，则有：
m/s，
A点小球的速度为：
，
可知小球不是从A点释放，故A错误，BD正确；
C．C是BD时间中点，根据匀变速直线运动的特点可知，小球C的速度是B、D两个小球速度之和的一半，大于A、D两个小球速度之和的一半，故C错误；
故选BD。
8．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．照相机每隔拍照一次，所以图中对应的小球通过距离所用的时间，照片与实物的比例为1：10，所以图中8cm对应的实际距离为，则图中小球在通过8cm距离内的平均速度
A项正确，B项错误；
CD．图中对应小球做匀减速直线运动，其通过6cm位置处的瞬时速度可用图中小球通过这一段距离的平均速度表示，所以小球通过6cm位置处的瞬时速度
C项错误，D项正确.
故选AD.
9．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．若小车做匀变速运动，C点即为BD段的平均速度，所以甲同学获得的就是每个点准确的瞬时速度，故A正确，B错误；
CD．由公式可知，当接近0时，即为瞬时速度，所以乙同学测量的瞬时速度都比丙同学更准确，故C错误，D正确。
故选AD。
10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.如图所示,图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点,也是每5个点取一个计数点;
从图中可以数出相邻的计数点间由5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02秒打一个点,所以两计数点间的时间间隔为 ,故A正确，B错误；
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为 ,故C错误;
D. 每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s，故D正确．
11．1.89 1.85
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度
(2)[2]描点连线得到速度－时间图象如图所示
(3)[3]由于速度－时间图象的斜率表示加速度
12．A 0.233 0.77 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 使用打点计时器时，应该先接通电源，带电压稳定后在释放纸带；
故选A。
(2)[2] 已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出，则相邻两点的时间间隔为，由匀变速直线运动规律的推论可得
[3]由逐差法可得
(3)[4] 如果在实验时电网中交变电流的频率变小了，那么实际周期大于0.02s，根据匀变速直线运动规律的推论可得
真实的加速度会偏小，所以测得的加速度与真实的加速度相比是偏大的；
13．0.50m/s2 0.82m/s 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]加速度为
(2)[2]速度为
(3)[3]若交流电源的实际频率比50Hz大
则他算出的加速度与真实值相比偏小
14．交流 0.02 0.1 0.605 1.98
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]打点计时器是一种使用交流电源，打点的时间间隔为0.02s。
(2)[3]纸带上每两个计数点之间还有四个计时点没有画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为
T=0.02s×5=0.1s
(3)[4]打计数点1时，纸带的速度

(4)[5]根据?x=aT2拖动纸带运动的物体的加速度
15．
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]由中间时刻速度与平均速度的关系可得
②[2]由逐差公式得