人教版高中物理必修第一册课后习题 第1章 第2课时 测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像

第一章分层作业4 测量纸带的平均速度和瞬时速度速度—
时间图像
A级必备知识基础练
1.(浙江杭州期中)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.物体在1 s末运动方向改变
B.物体在3 s末运动方向改变
C.物体在1 s时离出发点最远
D.物体在2 s时的速度与4 s时的速度相同
2.(河北衡水高一月考)(1)如图所示,一个人右手拿一支彩色画笔,另一个人拉动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在笔下沿着直线向前移动。

每隔1 s用画笔在纸带上点一个点,这样,就做成了一台简单的“打点计时器”。

由实验可知,纸带速度越大,相邻两点的距离越(选填“远”或“近”),纸带的速度对相邻两点所表示的时间(选填“有”或“没有”)影响。

(2)小张用同一个打点计时器在固定频率下,测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次小车都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同,如图所示,则下列叙述正确的是。

A.纸带甲打点均匀,表示小车是匀速运动的
B.纸带乙显示的平均速度与纸带甲的相同
C.纸带丙表示的小车的运动是先快后慢
D.纸带丁表示的小车的运动是先慢后快
3.(山西太原高一期中)在用手拖动纸带,测量纸带的平均速度和瞬时速度时,打出如图所示的一条纸带,所用打点计时器使用频率为50 Hz的电源。

(1)可以判断,下列说法正确的是;
A.纸带做加速运动
B.纸带做匀速运动
C.纸带做减速运动
D.纸带在1点的速度小于在3点的速度
(2)在计算A~F间的平均速度时,下列做法正确的是;
A.用AF间距除以0.1 s
B.用BE间距除以0.06 s
C.用AC间距除以0.04 s
D.用CD间距除以0.02 s
4.(海南高一月考)像打点计时器一样,数字计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。

a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,数字计时器就可以显示物体的挡光时间。

现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门,如图乙所示,用最小刻度为1 mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图丙所示。

丙
(1)读出挡光片的宽度为d= cm。

(2)滑块在牵引力作用下通过光电门,数字计时器记录了它通过光电门的
时间为t=1.0×10-3 s,由公式v= ,可得到滑块通过光电门的速度为 m/s。

B级关键能力提升练
5.(重庆高一期中)某探究小组用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属
小球在水中竖直下落的速度变化情况。

用手机拍摄功能记录小球在水中由静止释放后位置随时间的变化,每0.02 s拍摄一张照片。

(1)取某张照片中小球的位置为0号位置,然后依次每隔4张照片标记一次小球的位置,则相邻标记位置之间的时间间隔是 s。

(2)测得小球位置x随时间t的变化曲线如图所示。

由图可知,小球在
0.05~0.40 s时间段内的平均速度的大小(选填“大于”“等于”或“小于”)0.40~0.65 s时间段内的平均速度的大小。

6.利用如图所示装置测量滑块的速度,图中MN是水平桌面,1和2是固定
在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个数字计时器没有画出。

实验时,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的数字计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s,滑块的宽度d=1.010 cm。

(1)滑块通过光电门1时的速度v1= m/s,通过光电门2时的速度v2= m/s。

(结果均保留两位有效数字)
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2时的,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度(选填“增加”或“减小”)一些。

7.(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用(选填“直流”或“交变”)电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是 V,电火花计时器的工作电压是 V,当电源频率是50 Hz时,它每隔
s打一次点。

(2)下面两图为某同学在做练习使用打点计时器实验时获得的两条纸带:
两图中做变速直线运动的是。

(3)用电火花计时器在纸带上打点时,操作的合理顺序应是。

A.先接通电源,再用手牵动纸带
B.先用手牵动纸带,后接通电源
C.接通电源的同时用手牵动纸带
(4)某次实验中得到一条如图所示的纸带,图中前几个点模糊,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出,计时器打点频率为50 Hz。

则从打A点到打D 点共历时 s,从A点到D点纸带的平均速度是 m/s。

参考答案
分层作业4 测量纸带的平均速度和瞬时速度速度—时间图像
1.B 物体在前3s内速度一直为正,后1s内速度一直为负,所以物体在1s 末运动方向没有改变,在3s末运动方向改变,3s末物体离出发点最远,故B 正确,A、C错误;由图像可知物体在2s时的速度为2m/s,4s时的速度为-2m/s,运动方向不同,则速度不同,故D错误。

2.解析(1)由于相邻两点表示的时间间隔相同,则纸带速度越大,相邻两点的距离越远;本题中相邻两点所表示的时间为1s,纸带的速度对相邻两点所表示的时间没有影响。

(2)纸带甲打点均匀,表示小车是匀速运动的,故A正确;纸带乙上两点间距离较大,故显示的平均速度比纸带甲的大,B错
误;纸带丙显示打点间距逐渐变大,表示小车的运动逐渐变快,C 错误;纸带丁显示打点间距逐渐变小,表示小车的运动逐渐变慢,D 错误。

答案(1)远 没有
(2)A
3.解析(1)由纸带上点迹间的距离可以判断,纸带先做加速运动,之后做匀速运动,纸带在1点的速度小于在3点的速度。

故选D 。

(2)由纸带可知AF 之间的时间间隔为5×0.02s=0.1s,根据v=x t 可知,在计算A~F 间的平均速度时,应用AF 间距除以0.1s,故选A 。

答案(1)D
(2)A
4.解析(1)挡光片的宽度为d=(1.70-0.50)cm=1.20cm 。

(2)通过光电门的平均速度可以近似看成瞬时速度,故v=d t =1.2×10-21.0×10-3m/s=12m/s 。

答案(1)1.20
(2)d t 12 5.解析(1)由题意知,每隔4张照片标记一次小球位置,则相邻标记位置之间的时间间隔为Δt=5×0.02s=0.1s。

(2)由图像可得,0.05~0.40s 时间段内的平均速度为v=
Δx Δt =320×10-3
0.40-0.05m/s=0.91m/s,0.40~0.65s 时间段内的平均速度为v'=Δx 'Δt '=
(750-320)×10-3
0.65-0.40
m/s=1.72m/s,所以小球在0.05~0.40s时间段内的平均速度的大小小于0.40~0.65s时间段内的平均速度的大小。

答案(1)0.1
(2)小于
6.解析(1)滑块通过光电门1时的速度v1=d
t1=1.010×10-2
1.0×10-2
m/s=1.0m/s,滑块
通过光电门2时的速度v2=d
t2=1.010×10-2
4.0×10-3
m/s=2.5m/s。

(2)v1、v2实质上是
滑块通过光电门1和2时的平均速度,由极限思想可知,要使平均速度更接近于瞬时速度,滑块的宽度应减小一些。

答案(1)1.0 2.5
(2)平均速度减小
7.解析(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交变电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是约8V,电火花计时器的工作电压是220V,当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。

(2)每两个点之间的时间间隔是相同的,故由纸带上的点迹分布可以看出,甲纸带做匀速直线运动,做变速直线运动的是乙纸带。

(3)为了有效地使用纸带,应先接通电源,再用手牵动纸带,故A正确。

(4)打点频率为50Hz,则打点的时间间隔为0.02s,相邻计数点间还有四个点没画出,则相邻计数点间的时间间隔为0.1s,从打A点到打D点共历时
0.3s。

从A点到D点的平均速度为v=x
t =5.4×10-2
0.3
m/s=0.18m/s。

答案(1)交变约8 220 0.02
(2)乙
(3)A
(4)0.3 0.18。