山东省济南历城四中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 跟踪训练（含解析）

2.4作直线运动物体的瞬时速度
课时训练（含解析）
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(　　)
A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
B．使用刻度尺测量长度时，不必估读
C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位
D．作v－t图象时，所描曲线必须经过每一个点
2．如图是一辆汽车做直线运动的s—t图像，对线段OA，AB，BC，CD所表示的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．AB段做匀速直线运动
B．OA段与BC段运动的速度不相同
C．CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反
D．汽车在4h内的位移大小为60km
3．有一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动，其运动的速度一时间图象如图所示，则质点( )
A．t＝1s时，离原点的距离最大
B．t=3s时，离原点的距离最大
C．t=2s时，回出发点
D．t＝4s时，回到出发点
4．甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是
A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反
B．t=3s时，乙的位置坐标为-11m
C．图t=6s时，两车相遇
D．乙经过原点的速度大小为m/s
5．甲、乙、丙三个质点按如图所示的规律在同一直线上运动，其中丙质点的位移时间图象为顶点过坐标原点的抛物线．下列说法中正确的是( )
A．甲、乙两个质点以相同的速度做匀速直线运动
B．甲质点做匀加速直线运动，乙质点做匀减速直线运动，两质点的加速度大小相等
C．在t＝5s时，甲、乙两质点距离最近
D．丙质点做匀加速直线运动
6．四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如图所示，在末能回到出发点的是（ ）
A． B． C． D．
7．一个学生以一定的速率去一同学家中送一本书，停留了一会儿又以同样的速率返回家中，能正确反映该学生运动情况的图为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图甲、乙所示的位移—时间(x－t)图象和速度—时间(v－t)图象中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中错误的是(　　)
A．图线1、3表示物体做曲线运动
B．x－t图象中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等
C．v－t图象中t4时间内3的加速度大于4的加速度
D．两图象中，t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动
9．关于打点计时器的使用说法正确的是（　　）
A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源
B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
10．在如图所示的位移（x）-时间（t）图象和速度（v）-时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，乙车追上甲车
B．0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等
C．丙、丁两车在t2时刻相遇
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
11．根据《探究小车速度随时间变化的规律》实验，完成下列问题
(1)关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是（______）
A．打点计时器应接直流电源
B．电磁打点计时器接在交流电源上，电火花打点计时器接在交流电源上
C．如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏，则说明纸带的速度由小变大
D．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，且所接交流电频率为，则相邻两个计数点间的时间间隔是
(2)对该实验的操作，下列说法正确的是（______）
A．要用天平测出钩码质量
B．先启动打点计时器，后释放小车
C．在纸带上确定计时起点时，必须要用打出的第一个点
D．作图象时，必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上
(3)实验中获得一条纸带，已知所用电源的频率为，每隔4个点取一个计数点，A、B、C、D、E为相邻的计数点，则D点的瞬时速度大小为______，运动小车的加速度大小为______，A点的瞬时速度大小为______（计算结果保留两位有效数字）
(4)若电源实际频率高于，计算时仍按照计算，则加速度大小的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C为三个相邻的计数点，两相邻计数点间的时间间隔为0.10s。
(1)打下B点时小车的瞬时速度大小为____m/s
(2)小车的加速度大小为___m/s。（计算结果保留两位有效数字）
13．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，利用打点计时器打出了如图所示的一条纸带，其中1、2、3、4、5、6、7均为计数点，且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来，已知电源的频率为50Hz（打点周期为0.02s）。现测得x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.40cm，x4=2.90cm，x5=3.40cm，x6=3.90cm。
(1)每相邻两计数点的时间间隔为______s。
(2)在打点计时器打出点2、3、4、5时，小车的速度分别为v2=______cm/s，v3=______cm/s，v4=______cm/s，v5=______cm/s，v6=______cm/s。
(3)在如图所示的坐标纸上作出速度—时间图像。______
(4)根据作出的速度—时间图像，求出小车的加速度为______m/s2（结果保留小数点后两位数字）。
14．如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度实验，滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光条。滑块先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.15s，通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10s，遮光条从第一个光电门到第二个光电门的时间间隔为Δt=2.50s。则：
(1)滑块经过第一个光电门时的速度的表达式：______（用题目中给的字母代替），大小v1=______m/s；
(2)在下滑过程中，滑块的加速度大小a=______m/s2。
15．如图所示为实验中小车在重物牵引下得到的一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，则打B点时小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2（保留三位有效数字）
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 做这个实验时，让小车做变速运动即可，不考虑平衡摩擦力，所以长木板可以水平摆放，也可以一端高一端低，故A错误；
BC. 使用刻度尺测量长度时，，要估读到最小刻度的下一位，故B错误，C正确；
D. 作v－t图象时，用平滑的曲线尽可能多地通过所描的点，但不必经过每一个点，故D错误．
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．AB段物体的位移不随时间而变化，速度为零，物体处于静止状态，故A错误；
B．根据速度公式：对于OA段：
对于BC段：
即速度相同，故选项B错误；
C．OA段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，故C正确；
D．运动4h汽车的位移大小为
故D错误。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
在v-t图像中图像所包围的面积代表物体运动走过的位移，从图像上可以看出，物体在t=2s时离出发点最远，在t＝4s时，回到出发点，故D正确；ABC错误
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；
B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度
0-3s，乙的位移
所以t=3s时，乙的位置坐标为
故B符合题意．
C.设过t两车相遇
解得：
故C不符合题意．
D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为 ，故D不符合题意．
5．D
【解析】
【详解】
AB.位移时间图象的斜率表示速度，由题图可知，甲、乙两质点的运动方向相反，都做匀速直线运动，速度大小相等，故AB错误；
C.甲、乙两质点从同一点出发，向相反方向运动，则t＝0时，相距最近，所以C错误；
D.已知丙质点的位移时间图象为抛物线，可写出其运动方程为，由运动学公式可知，丙质点做匀加速直线运动，所以D正确．
6．D
【解析】
【详解】
A. 质点在内的位移，即质点在末不能回到出发点，故A错误；
B. 质点在内的位移，即质点在末不能回到出发点，故B错误；
C. 质点在内的位移，即质点在末不能回到出发点，故C错误；
D. 质点在内的位移，即质点在末回到出发点，故D正确。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
在s-t图像中斜率表示速度大小，所以AB图中斜率为零，表示物体处于静止状态，故AB错误；在v-t图像中速度的正负表示运动的方向，学生来回过程中速度的方向是相反的，故C正确；D错误；故选C
8．AC
【解析】
【详解】
A.运动图象反映物体的运动规律，不是运动轨迹，无论速度—时间图象还是位移—时间图象只能表示物体做直线运动，故A符合题意；
B.由平均速度知x－t图象在0～t1时间内两物体的位移Δx相同，时间Δt相等，则平均速度相等，故B不符合题意；
C.在v－t图线中图线的斜率表示物体的加速度，在0～t4时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率，a3a4，故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度，故C符合题意；
D.x－t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动，而t2时刻之前物体的运动沿正方向，t2时刻之后物体沿负方向运动，故t2时刻开始反向运动．v－t图象中速度的正负表示运动方向，从0～t5这段时间内速度为正，故t5时刻反向运动，故D不符合题意．
9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A、打点计时器使用的是交流电源，A错误
B、打点计时器在使用过程中应先接通电源，后释放物体，B正确
C、根据频率和周期的关系，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，C正确
D、纸带上打的点越密，说明打点周期内运动的位移越短，所以物体运动越慢，D错误
10．AB
【解析】
【详解】
A、在t1时刻甲乙位移相同，故两车相遇，由于相遇前乙车在后，故是乙车追上甲车，故A正确；
B、在t1时刻两车的位移相等，时间相等，所以平均速度相等，故B正确；
C、丙、丁两车在t2时刻速度相等，为相遇前距离最远的时刻，没有相遇，故C错误；
D、0～t2时间内．丙、丁两车的位移不相等，丁的位移大于丙的位移，故丁的平均速度大于丙的，故D错误；
11．C B 0.34 0.40 0.22 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1) [1]A．打点计时器应接交流电源，选项A错误；
B．电磁打点计时器接在8V以下交流电源上，电火花打点计时器接在220V交流电源上，选项B错误；
C．如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏，则说明纸带的速度由小变大，选项C正确；
D．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，且所接交流电频率为，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s，选项D错误。
故选C。
(2) [2]A．此实验不需要用天平测出钩码质量，选项A错误；
B．实验时要先启动打点计时器，后释放小车，选项B正确；
C．在纸带上确定计时起点时，要从点迹清晰的点开始，不一定必须要用打出的第一个点，选项C错误；
D．作图象时，不一定要把描出的各点都要连在同一条曲线上，一些误差较大的点要舍掉，选项D错误。
故选B。
(3) [3]每隔4个点取一个计数点，则
T=0.1s
D点的速度等于CE段的平均速度，则有
[4]AB=24.0mm，BC=28.0mm，CD=32.0m m，DE=36.0mm，可知连续相等时间内的位移之差为
△x=4.0mm
根据△x=aT2得

[5]A点的瞬时速度大小为
(4)[6]若电源实际频率高于，则实际打点周期小于0.02s，计算时仍按照计算，则加速度大小的测量值比真实值偏小。
12．0.42 0.76
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]打下B点时小车的瞬时速度大小为
(2)[2]小车的加速度大小为
13．0.1 16.5 21.5 26.5 31.5 36.5 0.50
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 打点周期为0.02s，相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来，每相邻两计数点的时间间隔为
(2)[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
(3)[7]
(4)[8]由图可知，图像的斜率表示加速度，则有
14． 0.20 0.04
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 滑块经过第一个光电门时的速度的表达式为
[2] 滑块经过第一个光电门时的速度的大小为
滑块经过第二个光电门时的速度的大小为
滑块从第一个光电门到第二个光电门过程中，由加速度定义式可得
15．0.416 1.48
【解析】
【分析】
【详解】
[1]相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔为，根据推论可知B点时小车的速度
[2]由逐差法公式可得