2021-2022高中物理第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度3作业含解析新人教版必修120220315195

PAGEPAGE6实验：用打点计时器测速度一、单项选择题(2×8分＝16分)1．在“用打点计时器测速度”的实验中，根据打出点的纸带判断运动是匀速直线运动还是变速直线运动时()A．应通过测量纸带表示的运动的全路程来判断B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C．必须通过计算全程的平均速度来判断D．可以通过测量每相邻两点间的距离，看是否都相等来判断解析：判断是否为匀速直线运动，就是比较在任意相等时间内通过的位移是否相等(在实验误差允许范围内)，若相等则是匀速直线运动，若不相等则不是匀速直线运动，选项D中，相邻两点间的时间相等，因此D正确；不必测量全路程，A错误；也没必要计算全程的平均速度或任意两点间的平均速度，B、C错误．答案：D2．质点做直线运动的v－t图象如图所示，表示质点做匀速直线运动的是()解析：匀速直线运动的速度大小、方向都不变，A对，B、C、D都错．答案：A二、多项选择题(3×8分＝24分)3．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法中正确的是()A．点迹记录了物体运动的时间B．点迹记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状D．点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况解析：电火花计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02s在纸带上打一个点，因此，打在纸带上的点迹可直接反映物体运动的时间，A正确；因为纸带跟运动物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺量出各点迹间的间隔，可知道物体在不同时间的位移，B正确；分析在相等时间内物体的位移，就可以确定物体的运动情况，但不能反映物体的形状，C错误，D正确．答案：ABD4．在使用打点计时器前应检查()A．所用电源是否符合要求B．纸带是否平整C．打点周期的等时性是否良好D．振针打点轻重是否合适解析：打点计时器所用的电源都是交流电源，电磁打点计时器电压4～6V，电火花计时器用220V，A正确；纸带不平整，所受阻力大，不能保证打点测量的准确性，B正确；用计时器分析物体的运动，要求每打两点的时间间隔都相同，因此，要求打点周期的等时性，C正确；电磁打点计时器的振针高度要适中，打点轻重要合适，太重，阻力大，误差大；太轻，给测量造成困难，D正确．答案：ABCD5．如图所示为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量．可得()A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度eq\x\to(v)AF＝eq\f(xAF,5×0.1s)＝eq\f(xAF,0.5s)D．通过测量xOG的长度，可知小车从O到G的位移大小解析：因OA之间所打点的情况未知，也就不能确定从O点到F点运动的时间，选项A、B错误；由题意，相邻计数点间的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s，则从A点到F点运动的平均速度eq\x\to(v)AF＝eq\f(xAF,5×0.1s)＝eq\f(xAF,0.5s)，选项C正确；OG之间的长度，等于小车从O到G的位移大小，选项D正确．答案：CD三、非选择题(5×12分＝60分)6．若打点计时器所用电源频率是50Hz，下图中的纸带从A点通过计时器到B点，历时________s，位移为________m，这段时间内纸带运动的平均速度是________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的时间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．如图所示是A、B两物体的速度—时间图象，由图象可知两物体都做______运动，3s内两物体的位移分别为______和______．解析：A、B的速度都不随时间改变，故都做匀速直线运动，由x＝vt求得3s内A的位移xA＝vAt＝5m/s×3s＝15m，B的位移xB＝vBt＝10m/s×3s＝30m.答案：匀速直线；15m；30m8．如图所示是一个物体运动的v－t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的：(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？(2)物体运动的方向是否变化？(3)速度的大小是否变化？怎样变化？解析：(1)从图线可知物体具有一定的初速度v0.(2)在t3时刻运动方向发生改变．(3)0～t1速度逐渐变大，是加速运动；t1～t2速度不变，是匀速直线运动；t2～t3速度逐渐变小，是减速运动；t>t3，物体做反方向的加速运动．9.如图所示为小球从某一高度处自由下落时，一兴趣小组的同学用频闪照相获得的轨迹的一部分，经测量：计数点1、2的间隔为7.71cm,2、3的间隔为8.75cm,3、4的间隔为9.80cm,4、5的间隔为10.86cm，每次闪光的时间间隔为eq\f(1,30)s，求小球运动到计数点3时的瞬时速度是多少？解析：根据某段时间内的平均速度可以“粗略”地代表其中间时刻的瞬时速度的思想来计算．小球运动到计数点3时，其速度为v3＝eq\f(x23＋x34,2T)＝eq\f(0.0875＋0.0980,2×\f(1,30))m/s＝2.7825m/s.这个题也可以计算1到5这段上的平均速度来计算计数点3的瞬时速度，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“用打点计时器测速度”的实验中，如图是一条记录小车运动情况的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上．(1)由纸带上的数据计算vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在如图所示坐标系中作出小车的v－t图线(以打A点时开始计时)．(此题计算结果均保留三位有效数字)解析：(1)由题意知，相邻两计数点间的时间为T＝0.1s.vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(27.60×10－2,2×0.1)m/s＝1.38m/s；v