2024_2025学年新教材高中物理课后落实4测量直线运动物体的瞬时速度含解析粤教版必修第一册.doc
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测量直线运动物体的瞬时速度
(建议用时:40分钟)
题组一打点计时器及其运用
1.在“练习运用打点计时器”的试验中,下列操作不正确的是()
A.打点前,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器起先打点稳定后再释放小车
B.舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点
C.打点频率为50Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1s
D.试验中应使小车速度尽量小些
D[运用打点计时器时,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器起先打点稳定后再释放小车,A正确;选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取后面清楚的计数点,B正确;打点频率为50Hz时,打点周期为0.02s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt=5×0.02s=0.1s,C正确;小车速度越小,点迹越密集,越不简单测量,故试验中应使小车速度尽量大一些,D错误,D符合题意.]
2.(多选)在利用打点计时器测速度的试验中,若打点周期为0.02s,下列说法正确的是()
A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源
C.电火花计时器运用6V以下的沟通电源
D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02s
AD[运用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A正确,B错误;电火花计时器的工作电压是220V沟通电,C错误;每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02s,连续n个计时点间有n-1个时间间隔,故时间为(n-1)×0.02s,D正确.]
3.如图所示是一位同学运用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是()
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.无法比较
B[假设打点计时器运用的是频率为50Hz的沟通电源,纸带上每打出两个相邻点所经验的时间为0.02s,所以纸带甲、乙上A、B两点间时间之比为eq\f(t1,t2)=eq\f(0.02×10s,0.02×5s)=eq\f(2,1),选项B正确.]
4.一同学在用打点计时器做“探讨匀变速直线运动”的试验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为()
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.打点针压得过紧
D[当打点计时器接到直流电源上时,其振动片磁化方向不变,不会引起振针的上下运动而打点,故选项A首先应被解除;电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定,电压的不稳定会影响点迹的清楚度,故用解除法可确定B、C两选项均不是本题答案,故D正确.]
5.如图为某同学运用打点计时器所得到的一条纸带.纸带中前几个点模糊,因此从O点起先每隔4个点取一个计数点.试依据纸带推断以下说法正确的是()
A.左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02s
B.左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1s
C.右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02s
D.右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1s
B[由物体刚起先运动时速度比较小,点迹比较密集,可推断纸带左端与物体相连;由沟通电频率为50Hz,知相邻两计时点时间间隔为0.02s,每隔4个点取一个计数点,计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1s.故B项正确.]
6.如图所示为一打点计时器所打的纸带,由0到1、2、3、…计数点的距离分别用d1、d2、d3、…表示,初时刻0到1、2、3、…计数点的时间分别用t1、t2、t3、…表示,测量出d1、d2、d3、…的值,如表所示.假如打点计时器所用的沟通电频率为50Hz,相邻两计数点的时间间隔为多少?在这五段时间内位移与时间有什么对应关系?
距离
d1
d2
d3
d4
d5
测量值(cm)
1.75
2.90
3.80
4.50
5.00
[解析]比较相同时间内物体发生的位移,可知每相邻两计数点的时间间隔均为t=3×0.02s=0.06s,每相邻两计数点的间距如下表所示:
d1
d2-d1
d3-d2
d4-d3
d5-d4
1.75cm
1.15cm
0.90cm
0.70cm
0.50cm
由上表可知随着时间的推移,位移在不断地增大,但相同时间内运动的位移越来越小,说明物体运动越来越慢.
[答案]0.06s相同时间内运动的位移越来越小
题组二数字计时器
7.小明同学在学习了DIS试验后,设计了一个测物体瞬时速度的试验,其装置如图所示.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组试验数据.