《2020版新教材高中物理 2.4 科學(xué)測量:做直線運動物體的瞬時速度課堂檢測(含解析)魯科版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版新教材高中物理 2.4 科學(xué)測量:做直線運動物體的瞬時速度課堂檢測(含解析)魯科版必修1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、科學(xué)測量:做直線運動物體的瞬時速度
1.(2019·三明高一檢測)電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點計時器打出的紙帶,不經(jīng)計算,通過測量可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( )
A.時間間隔 B.位移
C.平均速度 D.瞬時速度
【解析】選B。時間間隔通過數(shù)紙帶上所打點的個數(shù)經(jīng)過計算得出。位移可以通過測量紙帶上所打點之間的距離得出。而平均速度或者瞬時速度都是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)通過計算得出。則B正確,A、C、D錯誤。
2.利用打點計時器測定物體做勻變速直線運動的加速度時,在紙帶上所打的一系列點如圖所示,各相鄰的計數(shù)點間的距離分別為sⅠ、sⅡ、sⅢ…,則下列關(guān)
2、系式中錯誤的是 ( )
A.sⅡ-sⅠ=aT2 B.sⅢ-sⅠ=2aT2
C.sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ D.sⅢ-sⅡ=
【解析】選D。對于勻變速直線運動,連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移之差是恒量,即Δs=aT2。對于該題有sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=aT2,而sⅢ-sⅠ=sⅢ-sⅡ+sⅡ-sⅠ=2aT2。所以選項A、B、C正確,D錯誤。
3.(2019·全國卷Ⅰ)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進(jìn)行研究。物塊拖動紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz,紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A
3、、B、C、D、E五個點中,打點計時器最先打出的是點,在打出C點時物塊的速度大小為________m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為________m/s2(保留2位有效數(shù)字)。
【解析】物塊沿傾斜的長木板加速下滑,相等時間內(nèi)的間距越來越大,所以在A、B、C、D、E五個點中,打點計時器最先打出的是A點。根據(jù)紙帶可知xAB=12.0 mm、xBC=19.5 mm、xCD=27.0 mm、xDE=34.5 mm,則
vC==232.5 mm/s=0.233 m/s。
xDE-xCD=xCD-xBC=xBC-xAB=7.5 mm,則
a==750 mm/s2=0.75 m/
4、s2。
答案:A 0.233 0.75
4.(2019·泉州高一檢測)如圖是研究物體做勻變速直線運動時得到的一條紙帶(實驗中打點計時器所接低壓交流電源的頻率為50 Hz)。從0點后開始每5個計時點取一個計數(shù)點,依照打點的順序依次編為0、1、2、3、4、5、6,測得s1=
5.18 cm,s2=4.40 cm,s3=3.62 cm,s4=2.84 cm,s5=2.06 cm,s6=1.28 cm。
(1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為_______s。?
(2)物體的加速度大小a=_______m/s2,方向_______(選填“A→B”或“B→A”)。?
(3)打點計時器打計
5、數(shù)點3時,物體的速度大小v3=_______m/s。?
【解析】(1)打兩個點之間的時間間隔等于交流電源頻率的倒數(shù),即T== s =0.02 s,
每5個計時點取一個計數(shù)點,
故相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔
T=5×0.02 s=0.1 s。
(2)由逐差法可得物體的加速度
a=,
代入數(shù)據(jù)解得a=-0.78 m/s2,
負(fù)號表示物體加速度的方向,
加速度大小為0.78 m/s2。
因為是依照打點的先后順序依次編號,
所以物體的運動方向是B→A,
而物體做勻減速直線運動,
故加速度的方向是A→B。
(3)打計數(shù)點3時物體的速度
v3== m/s=0.323 m/s。
6、
答案:(1)0.1 (2)0.78 A→B (3)0.323
【補償訓(xùn)練】
在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中,打點計時器使用的交流電源的
頻率為50 Hz,記錄小車運動的一段紙帶如圖甲所示,在紙帶上選擇A、B、C、
D、E、F六個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出。
(1)由紙帶提供的數(shù)據(jù)求出打下C、E點時小車的速度,填入表中:
計數(shù)點序號
B
C
D
E
計數(shù)點對應(yīng)的時刻t/s
0
0.1
0.2
0.3
通過計數(shù)點時小車
的速度v/(m·s-1)
0.25
0.45
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖乙中作出小車運動的v-t圖像
7、。
(3)根據(jù)作出的v-t圖像可得小車運動的加速度為_______m/s2。?
【解析】(1)根據(jù)平均速度定義可得vC===0.35 m/s,vE===
0.55 m/s。
(2)畫出的v-t圖像應(yīng)為一條傾斜直線,如圖所示。
(3)由圖像的斜率可求得加速度a==1 m/s2。
答案:(1)0.35 0.55
(2)
(3)1
5.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,得到如圖甲所示的一條記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s。
(1)根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度,vD=_______m/s,vC=___
8、____m/s,vB=_______m/s。?
(2)在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖像,并根據(jù)圖像求出a=_______。?
(3)將圖線延長與縱軸相交,交點的速度是______m/s,此速度的物理意義是
________________。?
【解析】(1)根據(jù)=可知
vD= m/s=3.90 m/s
vC= m/s=2.64 m/s
vB= m/s=1.38 m/s
(2)作出v-t圖像如圖所示
根據(jù)圖線斜率知a=12.60 m/s2。
(3)由圖知:交點的速度為0.1 m/s,表示零時刻小車經(jīng)過A點時的速度。
答案:(1)3.90 2.64 1.3
9、8
(2)見解析圖 12.60 m/s2
(3)0.1 零時刻小車經(jīng)過A點時的速度
【補償訓(xùn)練】
如圖所示,一個小球沿斜面向下運動,用每間隔 s曝光一次的頻閃相機拍攝不同時刻小球位置的照片,即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時間間隔為 s,測得小球在幾個連續(xù)相等時間內(nèi)位移(數(shù)據(jù)見表),則
s1/cm
s2/cm
s3/cm
s4/cm
8.20
9.30
10.40
11.50
(1)小球在連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差________(選填“相等”或“不相等”),小球的運動性質(zhì)屬于______直線運動。?
(2)有甲、乙兩位同學(xué)計算小球加速度方法如下:
甲同
10、學(xué):a1=,a2=,a3=,a=
乙同學(xué):a1=,a2=,a=
你認(rèn)為甲、乙哪位同學(xué)的計算方法正確?_______,加速度值為_______m/s2。?
(3)圖中頻閃相機拍攝第二張照片的時刻小球瞬時速度為_______m/s。?
【解析】(1)根據(jù)表格中位移數(shù)據(jù)可知,s4-s3=s3-s2=s2-s1=1.1 cm,則小球在連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等,故小球做勻加速直線運動。
(2)甲同學(xué)計算的加速度a==,乙同學(xué)計算出的加速度a== ,很顯然,甲同學(xué)的計算結(jié)果偶然誤差較大,故乙同學(xué)的計算方法正確,代入數(shù)值得a=1.1 m/s2。
(3)根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻瞬時速度公式得,==,則v== =0.875 m/s。
答案:(1)相等 勻加速 (2)乙 1.1 (3)0.875
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