2021-2022高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度3作業(yè)含解析新人教版必修120220315195

PAGEPAGE6實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度一、單項(xiàng)選擇題(2×8分＝16分)1．在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)打出點(diǎn)的紙帶判斷運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)還是變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．應(yīng)通過測(cè)量紙帶表示的運(yùn)動(dòng)的全路程來判斷B．必須通過計(jì)算任意兩點(diǎn)間的平均速度來判斷C．必須通過計(jì)算全程的平均速度來判斷D．可以通過測(cè)量每相鄰兩點(diǎn)間的距離，看是否都相等來判斷解析：判斷是否為勻速直線運(yùn)動(dòng)，就是比較在任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移是否相等(在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi))，若相等則是勻速直線運(yùn)動(dòng)，若不相等則不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D中，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間相等，因此D正確；不必測(cè)量全路程，A錯(cuò)誤；也沒必要計(jì)算全程的平均速度或任意兩點(diǎn)間的平均速度，B、C錯(cuò)誤．答案：D2．質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是()解析：勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小、方向都不變，A對(duì)，B、C、D都錯(cuò)．答案：A二、多項(xiàng)選擇題(3×8分＝24分)3．當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡，下列說法中正確的是()A．點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B．點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置或某段時(shí)間內(nèi)的位移C．點(diǎn)在紙帶上的分布情況，反映了物體的形狀D．點(diǎn)在紙帶上的分布情況，反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況解析：電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔0.02s在紙帶上打一個(gè)點(diǎn)，因此，打在紙帶上的點(diǎn)跡可直接反映物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，A正確；因?yàn)榧垘Ц\(yùn)動(dòng)物體連在一起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，所以紙帶上的點(diǎn)跡就相應(yīng)地記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，用刻度尺量出各點(diǎn)跡間的間隔，可知道物體在不同時(shí)間的位移，B正確；分析在相等時(shí)間內(nèi)物體的位移，就可以確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，但不能反映物體的形狀，C錯(cuò)誤，D正確．答案：ABD4．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前應(yīng)檢查()A．所用電源是否符合要求B．紙帶是否平整C．打點(diǎn)周期的等時(shí)性是否良好D．振針打點(diǎn)輕重是否合適解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源都是交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓4～6V，電火花計(jì)時(shí)器用220V，A正確；紙帶不平整，所受阻力大，不能保證打點(diǎn)測(cè)量的準(zhǔn)確性，B正確；用計(jì)時(shí)器分析物體的運(yùn)動(dòng)，要求每打兩點(diǎn)的時(shí)間間隔都相同，因此，要求打點(diǎn)周期的等時(shí)性，C正確；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針高度要適中，打點(diǎn)輕重要合適，太重，阻力大，誤差大；太輕，給測(cè)量造成困難，D正確．答案：ABCD5．如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，圖中O為小車運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，O點(diǎn)到A點(diǎn)之間點(diǎn)跡密集且有部分點(diǎn)不清晰．A、B、C、D、E、F、G為所選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測(cè)量．可得()A．從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6×0.1sB．從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6×0.02sC．從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度eq\x\to(v)AF＝eq\f(xAF,5×0.1s)＝eq\f(xAF,0.5s)D．通過測(cè)量xOG的長度，可知小車從O到G的位移大小解析：因OA之間所打點(diǎn)的情況未知，也就不能確定從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由題意，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝5×0.02s＝0.1s，則從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度eq\x\to(v)AF＝eq\f(xAF,5×0.1s)＝eq\f(xAF,0.5s)，選項(xiàng)C正確；OG之間的長度，等于小車從O到G的位移大小，選項(xiàng)D正確．答案：CD三、非選擇題(5×12分＝60分)6．若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率是50Hz，下圖中的紙帶從A點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)，歷時(shí)________s，位移為________m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是________m/s，BC段的平均速度是________m/s，AD段的平均速度是________m/s.解析：A到B的時(shí)間tAB＝0.02s×2＝0.04s，位移xAB＝(1.20＋1.60)×10－2m＝2.8×10－2m，平均速度eq\x\to(v)AB＝eq\f(xAB,tAB)＝eq\f(2.8×10－2m,0.04s)＝0.70m/s，BC段的平均速度eq\x\to(v)BC＝eq\f(xBC,tBC)＝eq\f(2.20×10－2m,0.02s)＝1.10m/s，AD段的平均速度eq\x\to(v)AD＝eq\f(xAD,tAD)＝eq\f(1.20＋1.60＋2.20＋1.40＋1.20×10－2m,0.02s×5)＝0.76m/s.答案：0.04；2.8×10－2；0.70；1.10；0.767．如圖所示是A、B兩物體的速度—時(shí)間圖象，由圖象可知兩物體都做______運(yùn)動(dòng)，3s內(nèi)兩物體的位移分別為______和______．解析：A、B的速度都不隨時(shí)間改變，故都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由x＝vt求得3s內(nèi)A的位移xA＝vAt＝5m/s×3s＝15m，B的位移xB＝vBt＝10m/s×3s＝30m.答案：勻速直線；15m；30m8．如圖所示是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，從以下三個(gè)方面說明它的速度是怎樣變化的：(1)物體是從靜止開始運(yùn)動(dòng)還是具有一定的初速度？(2)物體運(yùn)動(dòng)的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？解析：(1)從圖線可知物體具有一定的初速度v0.(2)在t3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變．(3)0～t1速度逐漸變大，是加速運(yùn)動(dòng)；t1～t2速度不變，是勻速直線運(yùn)動(dòng)；t2～t3速度逐漸變小，是減速運(yùn)動(dòng)；t>t3，物體做反方向的加速運(yùn)動(dòng)．9.如圖所示為小球從某一高度處自由下落時(shí)，一興趣小組的同學(xué)用頻閃照相獲得的軌跡的一部分，經(jīng)測(cè)量：計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2的間隔為7.71cm,2、3的間隔為8.75cm,3、4的間隔為9.80cm,4、5的間隔為10.86cm，每次閃光的時(shí)間間隔為eq\f(1,30)s，求小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)的瞬時(shí)速度是多少？解析：根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以“粗略”地代表其中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的思想來計(jì)算．小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，其速度為v3＝eq\f(x23＋x34,2T)＝eq\f(0.0875＋0.0980,2×\f(1,30))m/s＝2.7825m/s.這個(gè)題也可以計(jì)算1到5這段上的平均速度來計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度，v3＝eq\f(x12＋x23＋x34＋x45,4T)＝eq\f(0.0771＋0.0875＋0.0980＋0.1086,4×\f(1,30))m/s＝2.784m/s.答案：2.784m/s10．在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，如圖是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出，電火花計(jì)時(shí)器接在220V、50Hz的交流電源上．(1)由紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車的v－t圖線(以打A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí))．(此題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)由題意知，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T＝0.1s.vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(27.60×10－2,2×0.1)m/s＝1.38m/s；v