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《高中物理衔接同步讲义》 参考答案与全解全析
1.4实验：用打点计时器测速度
要点导学
典例1答案：AB
解析　A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确．
B、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就得了．故B正确．
C、平均速度的求解需要运用物理公式，故C错误．
D、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故D错误．
变式1答案：AD
解析　A、打点计时器记录了物体在一定时间间隔内的位移，可以求出平均速度，但是不能精确的求出瞬时速度大小，
根据公式v=可知当时间很短，位移很小时可以利用平均速度来粗略的求出瞬时速度大小，故A正确，B错误；
C、只有在匀变速直线运动中某段时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故C错误．
D、根据所打点之间的距离以及时间间隔可以准确求出平均速度的大小，故D正确；
典例2答案：ABD
解析　打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz)，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带匀速运动，点迹均匀；如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹变密．
变式2答案：BC
解析　从图中可以发现在位移相同的情况下，丁纸带所用时间最长，故丁纸带平均速度最小，所以C正确，D错误；
从图中可以发现纸带乙的相邻的时间间隔位移之差比最大，所乙纸带加速度最大，故A错误，B正确．
典例3答案：(1)0.68 m/s　(2)0.83 m/s
解析　(1)0到6点间的平均速度为：
v＝ ＝×10－2 m/s ＝0.676 m/s≈0.68 m/s
(2)当打点计时器打第4个点时，小车的瞬时速度应当最接近于3～5点间的平均速度，则
v4＝＝×10－2 m/s＝0.834 m/s≈0.83 m/s
变式3答案：偏大
解析　当交流电的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，当交流电的频率低于50 Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s，即t时间内的位移我们用0.02 s的位移计算(＝)，因此测出的速度将比真实值偏大．
典例4答案：见解析　
解析　(1)在0～t1时间内速度由v0逐渐减小到零，在t1～t2时间内速度由零增大到v0.
(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程，所对应的时间为0～t1；速度由零增大到v0的过程是下降过程，所对应的时间为t1～t2.
(3)从图象中可以看出，上升过程速度为正，下降过程速度为负，因此，是选定上升过程的速度方向为正方向．
(4)由于上升过程与下降过程是对称的，故t2时刻刚好回落到蹦床上．
变式4答案：(1)10　50　15　(2)见解析　(3)能　35 km/h
解析　根据小明记录的各个时刻的速度，首先在速度—时间坐标系中描出对应点，连接各点得到速度图象．
(1)分析小明记录的数据不难得出答案：为：10；50；15.
(2)描点画图后，v－t图象如右图所示．
(3)能，35 km/h
水平导练
1．答案：AB
解析　A、打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，故A正确；
B、同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；
C、D、点迹变稀，说明相同时间间隔内的位移不断增加，物体加速运动，点迹变密，说明相同时间间隔内的位移不断减小，故做减速运动，故CD错误；
2．答案：B
解析　A、电磁打点计时器使用的是交流电源，故A错误；
B、当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点，故B正确；
C、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故C错误；
D、速度﹣时间图象是倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，图线与t轴平行表示物体做匀速直线运动．由图象可看出物体做初速度为零的匀加速直线运动，故D错误；
3．答案：D
解析　A、打点计时器由交流电源供电，故A错误；
B、打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故BC错误，D正确；
4．答案：ABDEC
5．答案：A　
解析　由速度定义可知滑块经过光电门时的速度大小为v＝＝ m/s＝0.1 m/s，选项A正确．
6．答案：BC
7．答案：A
解析　根据图象可知，物体速度先增大后减小，即先做加速运动，后做减速运动．由于图线在时间轴上方，速度方向都为正，方向相同，故选A正确．
8．答案：(1)A中应先接通电源，再释放纸带　(2)D中取下纸带前应先断开电源　顺序为：BECAD
9．答案：0.10 m/s　0.27 m/s
解析　滑块通过光电门的时间极短，可以用短程内的平均速度来表示该点的瞬时速度．由平均速度的定义可计算，滑块通过第一个光电门时的瞬时速度v1＝＝＝0.10 m/s；滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v2＝＝＝0.27 m/s.
10．答案：见解析　
解析　题图甲是位移图象，各段表示的运动情况如下：OA段表示质点从原点出发向正方向做匀速直线运动；AB段表示质点静止在某一位置处；BC段表示质点沿负方向做匀速直线运动又回到了出发点；CD段表示质点继续沿负方向做匀速直线运动，位移为负值；DE段表示质点沿正方向做匀速运动，最终又回到了出发点．
题图乙是速度图象，各段表示的运动情况如下：OA段速度增大，质点做初速度为零的加速直线运动；AB段表示质点做匀速直线运动；BC段表示质点仍向前运动，速度逐渐减小直至零，是减速直线运动；CD段表示质点沿负方向做加速直线运动，负值表示速度的方向；DE段表示质点仍然沿负方向运动，速度逐渐减小，最终减为零．
11．答案：A
解析　本题中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条；故A正确；BCD错误；
12．答案：BC
解析　质点的运动方向发生改变，即速度的正负发生变化，显然是在t＝2 s时B质点改变运动方向，选项A错误；t＝2 s时，质点A的位移是1 m，质点B的位移是－1 m，两质点间距离一定等于2 m，选项B正确；由题图可知，t＝0时，A、B两者v＝0，此后2 s内，vA>0，vB<0，故选项C正确；t＝4 s时，两者速度相等，并非位移相等(相遇)，选项D错误．
13．答案：D
解析　物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错；物体做的是往复运动，故物体的位置始终不会为负值，D项正确．
14．答案：D
解析　根据v2=2ax可得v=
由于小车每次从同一位置由静止开始下滑，故每次到光电门的速度相同．
而遮光板通过光电门的时间t=，可见遮光板通过光电门的时间越长代表遮光板越宽．故②正确．
显然遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近于遮光板前端的速度即越趋近于车头的速度．故④正确．
②④正确；
15．答案：0.20m/s 0.50m/s
解析　利用滑块通过光电门时的平均速度代替滑块的瞬时速度故有：
滑块通过光电门1的速度
v1==m/s=0.2m/s
滑块通过光电门2的速度
v2===0.50m/s
16．答案：AD
解析　本题需要我们结合题设情景看懂位移图象．小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲后，经过t1时间到达被测物体并被反射折回，再经过t1回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2x1，所以，超声波的速度为v声=，选项A正确；从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，经过(t2-t0)时间到达被测物体并被反射折回，再经过(t2-t0)回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2x2，所以，超声波的速度为v声=，选项B错误；被测物体在t1时刻第一次接收到超声波，在t0+(t2-t0)即(t2-t0)时刻第二次接收到超声波，该过程中被测物体发生的位移为x2-x1，所以物体的平均速度为==，故选项C错误，D正确．正确选项AD．
17．解析　设超声波在第一次和第二次到达汽车时，汽车距测速仪的距离分别为s1,s2，两次距离之差即为汽车在接收到两个信号之间的时间间隔内前进的距离，画出图像可直观地看出（图线的斜率表示超
声波的波速，用两个小矩形块表示汽车）．
由P1、P2间的时间间隔Δt=1.0s在b图标尺上
对应30个小格，说明每小格相当于时间s．
P1、n1之间相差12个格子，说明第1个超声波信号从发出到返回历时
t1=12×s=0.40s， 则s1= ；
同理，P2、n2之间相差9个格子，即第2个信号从发出到返回历时
t2=9×s=0.30s，则s2= ；
所以，汽车在接收到两个信号之间的时间间隔内前进的距离s=s1-s2=17m．
此距离除以汽车两次接收到信号的时间间隔就是汽车的速度．汽车第1次接收到信号的时刻应是P1、n1之间的中间时刻；第2次接收到信号的时刻是P2、n2之间的中间时刻．
对应标尺上的小格线有：
Δt=（39.5-11.0）×s=0.95s．
因此，汽车的速度v==17.9m/s
2《力和运动基础·导学导练》
实验:用打点计时器测速度
14实验:用打点计时器测速度
线圈
振片
正脉冲输入插座
负脉冲输入插座
振针
墨粉纸盘
永久磁铁
复写纸
纸带
限位孔
纸带
专门的计时工具如机械表、电子表,它们可以显示时刻;停表,一般用来显示一段时间!显示方式有
指针式,也有数字式的!其他的也有计时功能的如手机、计算机等!这一节我们学习一种新的计时器一打
点计时器
理性物理小钟每秒滴答摆一下,一年后,它摆动了3200万次!额智慧人生
A我的物理·我的人生
电磁打点计时器
工作电压
V交流电
电火花计时器
工作电压
V交流电
3.打点计时器作用
(1)测时间一电源频率Hz,每隔秒打一个点)
板书设计
(2)测位移一工具刻度尺
(3)研究纸带→研究物体运动
操作步骤
(1)定计时器
(2)穿纸带
3)启动电源,拉纸带,随后立即关电源
《力和运动基础·导学导练》
实验:用打点计时器测速度
C.物体的平均速度为=42-x)
t1+2入
D.物体的平均速度为a=22-x
狭缝A
雾滴痕迹
装器岁
标志线
17.超声波遇到障碍物会发生反射,测速仪发出并接收反射
I pmmm
回来的超声波脉冲信号,根据发出和接收到的时间差,测出
0 cm
车的速度.图(a)是在高速公路上用超声波测速仪测量
车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发(1)简述侧面开有狄缝B的纸盒子的作用
出和接收到的时间差,测出汽车的速度.图(b)中是测速
(2)如果转台转动的周期为7,写出这些雾滴喷射速率的范
仪发出的超声波信号,n、n分别是由汽车反射回来的信
围(用字母表示)
号.设测速仪匀速扫描
p2之间的时间间隔△t=10
超声波在空气中传播的速度是0=340m/s,若汽车是匀速行
驶的,求
L1111niluniliiiiiniilin
4
1
12
(b)
(1)汽车在接收到p、P2两个信号之间的时间内前进的距
离
(2)汽车的速度
个喷漆桶能够向外喷射不冋速度的泇漆雾滴,某同
学要测呈雾滴的喷射速率,他采用如图所示的装置
个
直径为d的纸带坏安放在一个可以按照不同转速转动的固
定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,狭缝A的正对面的
纸带环的内侧画一条标志线在转台开始转动达到稳定转速
时,向侧面开有冋样狭缝B的纸盒中喷射汕漆雾滴当狭缝
A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的
内侧面留下痕迹将纸带从转台上取下来,展开平放,并用
毫米刻度尺进行测量,如图所示
标志线
狭缝B
狭縫A
转台
纸带喷漆桶

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