2021-2022高中物理第一章運動的描述第4節(jié)實驗：用打點計時器測速度3作業(yè)含解析新人教版必修120220315195

PAGEPAGE6實驗：用打點計時器測速度一、單項選擇題(2×8分＝16分)1．在“用打點計時器測速度”的實驗中，根據(jù)打出點的紙帶判斷運動是勻速直線運動還是變速直線運動時()A．應通過測量紙帶表示的運動的全路程來判斷B．必須通過計算任意兩點間的平均速度來判斷C．必須通過計算全程的平均速度來判斷D．可以通過測量每相鄰兩點間的距離，看是否都相等來判斷解析：判斷是否為勻速直線運動，就是比較在任意相等時間內通過的位移是否相等(在實驗誤差允許范圍內)，若相等則是勻速直線運動，若不相等則不是勻速直線運動，選項D中，相鄰兩點間的時間相等，因此D正確；不必測量全路程，A錯誤；也沒必要計算全程的平均速度或任意兩點間的平均速度，B、C錯誤．答案：D2．質點做直線運動的v－t圖象如圖所示，表示質點做勻速直線運動的是()解析：勻速直線運動的速度大小、方向都不變，A對，B、C、D都錯．答案：A二、多項選擇題(3×8分＝24分)3．當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點跡，下列說法中正確的是()A．點跡記錄了物體運動的時間B．點跡記錄了物體在不同時刻的位置或某段時間內的位移C．點在紙帶上的分布情況，反映了物體的形狀D．點在紙帶上的分布情況，反映了物體的運動情況解析：電火花計時器和電磁打點計時器都是每隔0.02s在紙帶上打一個點，因此，打在紙帶上的點跡可直接反映物體運動的時間，A正確；因為紙帶跟運動物體連在一起，打點計時器固定，所以紙帶上的點跡就相應地記錄了物體在不同時刻的位置，用刻度尺量出各點跡間的間隔，可知道物體在不同時間的位移，B正確；分析在相等時間內物體的位移，就可以確定物體的運動情況，但不能反映物體的形狀，C錯誤，D正確．答案：ABD4．在使用打點計時器前應檢查()A．所用電源是否符合要求B．紙帶是否平整C．打點周期的等時性是否良好D．振針打點輕重是否合適解析：打點計時器所用的電源都是交流電源，電磁打點計時器電壓4～6V，電火花計時器用220V，A正確；紙帶不平整，所受阻力大，不能保證打點測量的準確性，B正確；用計時器分析物體的運動，要求每打兩點的時間間隔都相同，因此，要求打點周期的等時性，C正確；電磁打點計時器的振針高度要適中，打點輕重要合適，太重，阻力大，誤差大；太輕，給測量造成困難，D正確．答案：ABCD5．如圖所示為某次實驗中打出的一條紙帶，圖中O為小車運動的起始點，O點到A點之間點跡密集且有部分點不清晰．A、B、C、D、E、F、G為所選取的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測量．可得()A．從O點到F點運動的時間為6×0.1sB．從O點到F點運動的時間為6×0.02sC．從A點到F點運動的平均速度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之間所打點的情況未知，也就不能確定從O點到F點運動的時間，選項A、B錯誤；由題意，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T＝5×0.02s＝0.1s，則從A點到F點運動的平均速度eq\x\to(v)AF＝eq\f(xAF,5×0.1s)＝eq\f(xAF,0.5s)，選項C正確；OG之間的長度，等于小車從O到G的位移大小，選項D正確．答案：CD三、非選擇題(5×12分＝60分)6．若打點計時器所用電源頻率是50Hz，下圖中的紙帶從A點通過計時器到B點，歷時________s，位移為________m，這段時間內紙帶運動的平均速度是________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—時間圖象，由圖象可知兩物體都做______運動，3s內兩物體的位移分別為______和______．解析：A、B的速度都不隨時間改變，故都做勻速直線運動，由x＝vt求得3s內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．如圖所示是一個物體運動的v－t圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的：(1)物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？(2)物體運動的方向是否變化？(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時刻運動方向發(fā)生改變．(3)0～t1速度逐漸變大，是加速運動；t1～t2速度不變，是勻速直線運動；t2～t3速度逐漸變小，是減速運動；t>t3，物體做反方向的加速運動．9.如圖所示為小球從某一高度處自由下落時，一興趣小組的同學用頻閃照相獲得的軌跡的一部分，經(jīng)測量：計數(shù)點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，每次閃光的時間間隔為eq\f(1,30)s，求小球運動到計數(shù)點3時的瞬時速度是多少？解析：根據(jù)某段時間內的平均速度可以“粗略”地代表其中間時刻的瞬時速度的思想來計算．小球運動到計數(shù)點3時，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.這個題也可以計算1到5這段上的平均速度來計算計數(shù)點3的瞬時速度，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“用打點計時器測速度”的實驗中，如圖是一條記錄小車運動情況的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E5個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點圖中沒有畫出，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上．(1)由紙帶上的數(shù)據(jù)計算vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在如圖所示坐標系中作出小車的v－t圖線(以打A點時開始計時)．(此題計算結果均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)由題意知，相鄰兩計數(shù)點間的時間為T＝0.1s.vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(27.60×10－2,2×0.1)m/s＝1.38m/s；v