物理必修 第一册第一章 运动的描述第四节 测量直线运动物体的瞬时速度课后复习题

这是一份物理必修 第一册第一章 运动的描述第四节 测量直线运动物体的瞬时速度课后复习题，共4页。

A．打点计时器应接交流电源，交流电源频率通常为50 Hz
B．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s
C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大
D．电磁打点计时器接在220 V交流电源上，电火花打点计时器接在4～6 V交流电源上
解析：选AC 打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用4～6 V的低压交流电源；电火花打点计时器使用220 V交流电源，相邻两计数点之间有四个点，则时间间隔是0.1 s。
2．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压__________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过__________，并压在__________下面。
C．用刻度尺测量从计时开始的打点到最后一个打点间的距离s。
D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间t＝__________。
E．接通电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
F．利用公式v＝eq \f(s,t)计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是 。
解析：A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并压在复写纸的下面；D项中纸带上记录的时间t＝(n－1)×0.02 s。合理的实验步骤为BAEDCF。
答案：交流 限位孔 复写纸 (n－1)×0.02 s BAEDCF
3．在用打点计时器测量瞬时速度实验中，某活动小组选取了长度大致相同的四条纸带进行分析，如图所示。比较四条纸带，平均速度最大的是纸带________，图中标志点O的速度最大的是纸带________，运动速度越来越大的是纸带________。
解析：纸带C的运动时间最短，则平均速度最大，纸带B中O点两侧点的间距最大，则其O点的瞬时速度最大。需要注意的是，由于未标明纸带的运动方向，故纸带D可能做加速运动，也可能做减速运动，但考虑到纸带A、C大致做匀速运动，纸带B中各点间距不规则变化，纸带D只能做加速运动。
答案：C B D
4．打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的。请回答下面的问题。
(1)甲图是______打点计时器，电源采用的是______。
(2)乙图是______打点计时器，电源采用的是______。
(3)某同学在“测量小车的瞬时速度”的实验中，用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。他做此实验时步骤如下：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。
B．将打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，然后接好电路。
C．小车停止运动后，直接取下纸带。
D．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。
E．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。
其中错误或遗漏的步骤有：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上：
________________。
解析：(1)甲图是电磁打点计时器，电源采用4～6 V低压交流电。
(2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V交流电。
(3)实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、C步骤。
合理的顺序应是BDACE。
答案：见解析
5．如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D是纸带上的四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s＝________cm，C点对应的速度是________m/s(结果保留三位有效数字)。
解析：(1)由周期和频率的关系T＝eq \f(1,f)，可知周期为0.02 s，即纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。
(2)由题图可知A、B两点间距约为0.70 cm，C点瞬时速度等于B、D间的平均速度，vC＝eq \f(0.90＋1.10×10－2 m,2×0.02×5 s)＝0.100 m/s。
答案：(1)0.02 s (2)0.70(0.68～0.72均可) 0.100
6．如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车)。
(1)从点痕的分布情况可以断定：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带________是越走越快的，纸带________是开始越走越快，后来又越走越慢的。
(2)图中纸带C是舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1,2,3,4,5，…，那么相邻两个计数点之间的时间间隔为________ s。各计数点之间的距离如图中所示，则小车通过“1”计数点的速度v1＝_______ m/s，通过“3”计数点的速度v3＝________ m/s。
解析：(1)打点计时器打点的时间间隔相同，若纸带做匀速运动，则打出的点间距是相等的，若纸带做加速运动，则打出的点间距越来越大。纸带减速时，打出的点间距越来越小。
(2)两计数点间的时间间隔T＝0.1 s，
通过“1”计数点的速度可用0、2间的平均速度表示，则有
v1＝eq \f(1.20＋1.50×10－2 m,2×0.1 s)＝0.135 m/s。
通过“3”计数点的速度可用2、4间的平均速度表示，则有
v3＝eq \f(2.20＋1.40×10－2 m,2×0.1 s)＝0.180 m/s。
答案：(1)A B C (2)0.1 0.135 0.180
7．如图所示是在“用打点计时器测速度”的实验中得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6，…，现测得0、1间的距离x1＝5.18 cm，1、2间的距离x2＝4.40 cm,2、3间的距离x3＝3.62 cm,3、4间的距离x4＝2.78 cm,4、5间的距离x5＝2.00 cm,5、6间的距离x6＝1.22 cm。(交流电源频率为50 Hz)
(1)根据上面的记录，计算打点计时器在打1,2,3,4,5点时的速度并填在下表中(小数点后保留两位有效数字)：
(2)根据(1)中表格数据，在图中画出小车的速度—时间图像，并说明小车速度变化特点。
解析：(1)由题意可知各计数点间的时间间隔T＝0.04 s，某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示。由v＝eq \f(x,t)得，打1点时，v1＝eq \f(x1＋x2,2T)＝1.20 m/s；打2点时，v2＝eq \f(x2＋x3,2T)＝1.00 m/s；打3点时，v3＝eq \f(x3＋x4,2T)＝0.80 m/s；
打4点时，v4＝eq \f(x4＋x5,2T)＝0.60 m/s；打5点时，v5＝eq \f(x5＋x6,2T)＝0.40 m/s；将数值填入表格如下：
(2)描点并连线得小车的速度—时间图像，如图所示。
由图像可知，小车速度均匀减小。
答案：见解析
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s－1)
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s－1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40