【讲与练】高中物理人教版(2019)必修1:1.3 位置变化快慢的描述-速度第2课时测量纸带的平均速度和瞬时速度速度-时间图像提能作业习题_第1页
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文档简介

第一章3.第2课时合格考训练一、选择题1.(多选)(2023·河南洛阳高一统考期中)使用打点计时器测量纸带速度的说法正确的是(CD)A.电火花计时器比电磁打点计时器计时精度高B.电火花计时器使用的电源是8V左右的交变电源C.使用打点计时器测小车速度时,小车应放在靠近打点计时器处D.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带,结束时先关闭电源再处理纸带解析:电火花计时器和电磁打点计时器在电源频率为50Hz时打点时间都为0.02s,计时精度相同,A错误;电火花计时器使用的电源是220V左右的交变电源,B错误;为了在纸带上打更多的点,使用打点计时器测小车速度时,小车应放在靠近打点计时器处,C正确;为了提高纸带利用率,使打点稳定,使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带,结束时先关闭电源再处理纸带,D正确。2.(多选)(2023·新疆阿克苏高一校考期末)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,则下列叙述正确的是(AB)A.纸带甲打点均匀,表示小车的运动可能是匀速的B.纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度C.纸带丙表示的小车的运动可能是先快后慢D.纸带丁表示的小车的运动可能是先慢后快解析:纸带甲中相邻的计时点的距离相等,所以表示车子的运动是匀速的,故A正确;四段纸带的长度都相同,其中纸带乙花费的时间最少,所以纸带乙表示小车的平均速度最大,则纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度,故B正确;纸带丙相邻的计时点的距离增大,所以表示的小车的运动速度增大,故C错误;纸带丁相邻的计时点的距离减小,所以表示的小车的运动速度减小,故D错误。3.(多选)(2023·山东淄博高一期末)图中表明物体做匀速直线运动的图像是(AD)ABCD解析:位移—时间图像表示物体的位置随时间的变化规律,图像上的任意一点表示该时刻的位置,图像的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向。由于AD两图线的斜率为定值,表明速度是不变量,即物体做匀速直线运动,故A、D正确;此图像中物体的位置是定值,表示物体处于静止状态,故B错误;在这个图像中,图线是曲线,曲线的斜率时刻变化,说明物体的速度大小时刻在变,物体在做变速运动,故C错误。4.(2023·北京顺义高一期末)某同学在研究物体的运动时,得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G、H、I等几个计数点。设相邻计数点的时间间隔为T,为描述物体的运动情况,可以将各计数点的瞬时速度求出来,为了求出计数点E的瞬时速度,小刚用CG段求得v=eq\f(x,4T),小丽用BH段求得v=eq\f(x,6T),小强用DF段求得v=eq\f(x,2T),则最能准确反映E点运动的快慢的是(C)A.小刚 B.小丽C.小强 D.都很准解析:根据瞬时速度的概念v=eq\f(Δx,Δt),当Δt→0时,此时的平均速度可近似等于该点的瞬时速度,则Δt越小,越接近瞬时速度,则小强用DF段求得v=eq\f(x,2T)最能准确反映E点运动的快慢。5.(2023·四川内江高一期中)如图所示为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个质点同时同地开始沿直线运动的位移—时间图像,则在时间t内(A)A.它们的平均速度相等B.它们的平均速率相等C.Ⅱ和Ⅲ的瞬时速度相等D.Ⅰ的平均速度最大解析:由图可知,三质点初末位置都相同,则最终位移相同,用时相等,故平均速度相等,故A正确,D错误;三者都做直线运动,由于Ⅰ物体有反向运动过程,故Ⅰ的路程要大,而Ⅱ、Ⅲ均只有单向运动,路程相等,所用时间相等,所以Ⅰ的平均速率最大,Ⅱ、Ⅲ的平均速率相等,故B错误;x-t图像斜率代表速度,可知在时间t内不是每个时刻Ⅱ和Ⅲ的瞬时速度相等,故C错误。6.(多选)(2022·江西吉安市高一期末)甲、乙两个物体在同一条直线上运动,它们的速度—时间图像分别如图中直线a、b所示,在t1时刻(AD)A.它们的运动方向相同B.甲一定在乙的后面C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大解析:图线在横轴上方,速度均为正值,表示物体的运动方向均沿正方向,运动方向相同,A正确;由于在初始时刻甲、乙的位置关系未知,所以无法判断在t1时刻甲、乙的位置关系,B错误;在t1时刻b图线对应的坐标值大,故乙的速度比甲的速度大,C错误,D正确。二、非选择题7.如图所示是一个物体运动的v-t图像,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)运动的方向是否变化?(3)速度的大小是否变化?怎样变化?答案:(1)有初速度。(2)运动方向发生了变化,0~t3时间内运动方向不变,与正方向相同;t3时刻之后运动方向改变,为负方向。(3)速度先变大,后不变,再变小,然后又反向变大。等级考训练一、选择题1.(2023·江苏淮安高一阶段练习)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用eq\f(Δx,Δt)近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬时速度,正确的措施是(A)A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.提高电子计时器的精确度解析:根据瞬时速度的定义可知当Δt越短,由公式v=eq\f(Δx,Δt)计算出的速度越能表示对应位置的瞬时速度,换用宽度更窄的遮光条也可以达到相同的效果,提高测量遮光条宽度的精确度,提高电子计时器的精确度虽然能提高测量精度,减小误差,但不能达到更接近瞬时速度的目的,而使滑块的释放点更靠近光电门,遮光条的遮光时间会更长,更不能接近瞬时速度。故选A。2.(多选)(2023·吉林长春高一期中)A、B两个物体做直线运动的x-t图像如图所示,其中A的图像为一条倾斜直线,下列说法正确的是(AB)A.出发时A在B的前方B.t1、t2时刻A、B均相遇C.t2时刻A、B的速度方向相同D.t1~t2时间内A的平均速度小于B的平均速度解析:本图像为x-t图像,纵轴表示物体所在位置,则t=0时,A在原点正方向某处,B在原点位置,即出发时A在B的前方,故A正确;x-t图像中交点代表相同时刻在同一位置,即相遇,t1、t2时刻A、B图像均有交点则相遇,故B正确;在x-t图像中图线(切线)的斜率表示瞬时速度,t2时刻A、B的斜率中,A为正,B为负,即速度方向A为正,B为负。故C错误;根据eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(Δx,Δt)可得A、B两物体在t1~t2时间内位移变化量和时间间隔均相同,则A的平均速度等于B的平均速度,故D错误。3.(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看作质点)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则(BD)A.t1时刻该运动员开始进入水面B.t2时刻该运动员开始进入水面C.t3时刻该运动员已浮出水面D.t1~t3时间内运动员始终向下运动解析:在0~t1时间内,运动员在空中,处于上升阶段,t1时刻到达最高点;t1~t2时间内,运动员下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,选项A错误,B正确;t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,选项C错误;t1~t3时间内运动员始终向下运动,选项D正确。4.(多选)某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事学习,甲、乙两个小分队同时从同一处O出发,并同时捕“狐”于A点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则(AD)A.两个小分队运动的平均速度相等B.甲队的平均速度大于乙队的平均速度C.两个小分队运动的平均速率相等D.甲队的平均速率大于乙队的平均速率解析:两小分队的起点和终点相同,位移相等,用的时间也相同,而平均速度是位移与时间的比值,所以两个小分队运动的平均速度相等,A正确,B错误;由图中轨迹可知甲的路程大于乙的路程,且时间相同,而平均速率是路程与时间的比值,所以甲队的平均速率大于乙队的平均速率,C错误,D正确。5.(2023·四川绵阳高一学业考试)某段高速公路限速120km/h。监控车辆是否超速的“电子警察”系统如图所示,工作原理是:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。已知L=6m,下列说法正确的是(B)A.若Δt=0.20s,照相机C会拍照B.若Δt=0.15s,照相机C会拍照C.若Δt=0.20s,汽车经过A线圈时的速度大小一定是30m/sD.若Δt=0.15s,汽车经过B线圈时的速度大小一定是40m/s解析:计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,若汽车刚好全程以最大速度通过AB段,则所需时间为t=eq\f(L,vm)=eq\f(6,120)×3.6s=0.18s,故当Δt>0.18s时,汽车不超速,照相机C不会拍照,当Δt<0.18s时,汽车超速,照相机C会拍照,故A错误,B正确;若Δt=0.20s,则汽车通过AB的平均速度为eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(L,Δt)=eq\f(6,0.2)m/s=30m/s,即汽车的平均速度大小为30m/s,但通过A点的瞬时速度不一定是30m/s,故C错误;若Δt=0.15s,则汽车通过AB的平均速度为eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(L,Δt)=eq\f(6,0.15)m/s=40m/s,即汽车的平均速度大小为40m/s,但通过B点的瞬时速度不一定是40m/s,故D错误。二、非选择题6.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况。某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…量得0与1两点间的距离x1=30mm,2与3两点间的距离x3=48mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1=_0.3__m/s,在2与3两点间的平均速度v3=_0.48__m/s。据此判定小车做_加速运动__。解析:由平均速度的定义式v=eq\f(x,t)得v1=eq\f(x1,T)=eq\f(30×10-3,0.1)m/s=0.3m/sv3=eq\f(x3,T)=eq\f(48×10-3,0.1)m/s=0.48m/s可见,小车速度变大,故判定小车做加速运动。7.在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图所示是一名同学某次从蹦床上跳起后的v-t图像,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题:(1)该同学的速度大小是如何变化的?(2)该同学在哪段时间是上升的,在哪段时间是下降的?(3)从图像中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的

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