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第四节　测量直线运动物体的瞬时速度
课时作业
(分值:40分)
1.(5分)(2025·广东广州阶段练习)用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图甲所示装置,研究木块沿斜面下滑的速度变化.所提供的器材有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、刻度尺、铁架台及导线、开关等.图乙是打点计时器打出的一条纸带,纸带旁还给出了最小刻度为1 mm的刻度尺,刻度尺的零刻度与O点对齐,A、B为两个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未标出,打点计时器所用交流电源的频率是50 Hz.
(1)(2分)计数点A到O点的距离是　　　 cm.
(2)(3分)根据纸带求出木块在A点、B点间的平均速度大小是　　　 m/s.(计算结果保留2位有效数字)
0.84 m/s.
2.(6分)某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中,从打下的若干纸带中选出了如图甲所示的一条纸带,已知电火花计时器使用的电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离如图甲所示.
(1)(3分)根据纸带提供的信息,该同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度,那计数点5对应小车的速度v5=　　　　 m/s.(结果保留2位有效数字)
计数点 1 2 3 4 5 6
t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v/(m·s-1) 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57
(2)(3分)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中的v、t数据,在给出的图乙坐标系中描点,并作出小车运动的v-t图像.
3.(7分)(2024·广东深圳期中)某同学为了测定气垫导轨上滑块的瞬时速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条,如图所示.实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度,从光电门1的右侧轻推滑块,滑块先后通过光电门1、2,配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为t1、t2.
(1)(2分)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是　　　　.
A.等效替代法
B.理想实验法
C.极限思维法
(2)(2分)若实验时测得t1(3)(3分)滑块通过光电门2时的速度大小v2=　　 　　.(用题目中给定的物理量符号表示)
4.(12分)(2024·广东潮州期中)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)(6分)图乙的打点计时器工作电压为　　　(选填“交流”或“直流”)　　　　V.若提供的实验器材中同时有甲、乙两图所示的打点计时器,优先选用　　(选填“甲”或“乙”).
(2)(2分)下列操作正确的是　　　　.(多选)
A.打点计时器应安装在长木板的有滑轮一端
B.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
C.应先接通电源,后释放小车
D.两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s
E.用v-t图线处理数据时,必须用平滑的曲线连接所有的点
(3)(4分)某同学打出的一条纸带如图丙所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.则实验时纸带的　　　(选填“左”或“右”)端是和小车相连的.打点计时器打下C点时小车的速度大小为　　　 m/s(结果保留小数点后1位).
5.(10分)(2025·四川南充阶段练习)如图甲,利用如图所示的传感器可以测量小车的瞬时速度.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平,将传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如表所示几组实验数据.
实验次数 不同的 挡光片 通过传感器 的时间(s) 速度 ( m·s-1)
第一次 A 0.230 0.347
第二次 B 0.174 0.344
第三次 C 0.116 0.343
第四次 D 0.058 0.342
(1)(2分)本实验中使用的传感器是　　　　　(填仪器名)传感器.
(2)(2分)四个挡光片中,宽度最大的是　　　.
(3)(2分)四次测量中,第　　　次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度.
(4)(4分)如图乙是用　　　　　传感器记录的小车运动的位移随时间变化的图像,选择区域AB范围内平均速度为　　　 m/s(结果保留3位有效数字). 第四节　测量直线运动物体的瞬时速度
课时作业
(分值:40分)
1.(5分)(2025·广东广州阶段练习)用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图甲所示装置,研究木块沿斜面下滑的速度变化.所提供的器材有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、刻度尺、铁架台及导线、开关等.图乙是打点计时器打出的一条纸带,纸带旁还给出了最小刻度为1 mm的刻度尺,刻度尺的零刻度与O点对齐,A、B为两个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未标出,打点计时器所用交流电源的频率是50 Hz.
(1)(2分)计数点A到O点的距离是　　　 cm.
(2)(3分)根据纸带求出木块在A点、B点间的平均速度大小是　　　 m/s.(计算结果保留2位有效数字)
【答案】 (1)10.50　(2)0.84
【解析】 (1)计数点A到O点的距离是10.50 cm.
(2)相邻计数点间还有四个点未标出,可知相邻两点间时间间隔为t=0.1 s;A、B两点间距离为s=18.90 cm-10.50 cm=8.40 cm,木块在A、B点间的平均速度大小是 == m/s=
0.84 m/s.
2.(6分)某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中,从打下的若干纸带中选出了如图甲所示的一条纸带,已知电火花计时器使用的电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离如图甲所示.
(1)(3分)根据纸带提供的信息,该同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度,那计数点5对应小车的速度v5=　　　　 m/s.(结果保留2位有效数字)
计数点 1 2 3 4 5 6
t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v/(m·s-1) 0.36 0.40 0.44 0.49 0.57
(2)(3分)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中的v、t数据,在给出的图乙坐标系中描点,并作出小车运动的v-t图像.
【答案】 (1)0.53　(2)图见解析
【解析】 (1)每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则相邻两计数点间的时间间隔为T==0.1 s,打下计数点5时小车的速度为v5== m/s=0.53 m/s.
(2)根据表中的数据描点作图,如图所示.
3.(7分)(2024·广东深圳期中)某同学为了测定气垫导轨上滑块的瞬时速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条,如图所示.实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度,从光电门1的右侧轻推滑块,滑块先后通过光电门1、2,配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为t1、t2.
(1)(2分)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是　　　　.
A.等效替代法
B.理想实验法
C.极限思维法
(2)(2分)若实验时测得t1(3)(3分)滑块通过光电门2时的速度大小v2=　　 　　.(用题目中给定的物理量符号表示)
【答案】 (1)C　(2)减速　(3)
【解析】 (1)在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度,采用的方法为极限思维法,故选C.
(2)滑块经过第1个光电门的速度v1=,滑块经过第2个光电门的速度v2=,因为t1v2,滑块做减速直线运动.
(3)滑块经过第2个光电门的速度v2=.
4.(12分)(2024·广东潮州期中)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)(6分)图乙的打点计时器工作电压为　　　(选填“交流”或“直流”)　　　　V.若提供的实验器材中同时有甲、乙两图所示的打点计时器,优先选用　　(选填“甲”或“乙”).
(2)(2分)下列操作正确的是　　　　.(多选)
A.打点计时器应安装在长木板的有滑轮一端
B.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
C.应先接通电源,后释放小车
D.两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s
E.用v-t图线处理数据时,必须用平滑的曲线连接所有的点
(3)(4分)某同学打出的一条纸带如图丙所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.则实验时纸带的　　　(选填“左”或“右”)端是和小车相连的.打点计时器打下C点时小车的速度大小为　　　 m/s(结果保留小数点后1位).
【答案】 (1)交流　220　乙　(2)BC　(3)左　1.5
【解析】 (1)题图乙为电火花计时器,所用电压为 220 V 的交流电压,电火花计时器相较于电磁打点计时器阻力小,所以优先选用电火花计时器.
(2)打点计时器应安装在长木板没有滑轮的一端,A错误;在释放小车前,小车要靠近打点计时器,B正确;应先接通电源,待打点稳定后释放小车,C正确;两相邻测量点间的时间间隔可根据实际情况选取,D错误;用v-t图线处理数据时,误差较大的点应当舍去,E错误.
(3)因为小车速度增大,所以纸带的左端与小车相连.打下C点时小车的速度大小v= m/s=1.5 m/s.
5.(10分)(2025·四川南充阶段练习)如图甲,利用如图所示的传感器可以测量小车的瞬时速度.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平,将传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如表所示几组实验数据.
实验次数 不同的 挡光片 通过传感器 的时间(s) 速度 ( m·s-1)
第一次 A 0.230 0.347
第二次 B 0.174 0.344
第三次 C 0.116 0.343
第四次 D 0.058 0.342
(1)(2分)本实验中使用的传感器是　　　　　(填仪器名)传感器.
(2)(2分)四个挡光片中,宽度最大的是　　　.
(3)(2分)四次测量中,第　　　次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度.
(4)(4分)如图乙是用　　　　　传感器记录的小车运动的位移随时间变化的图像,选择区域AB范围内平均速度为　　　 m/s(结果保留3位有效数字).
【答案】 (1)光电门　(2)A　(3)四　(4)位移　1.16
【解析】 (1)本实验中使用的传感器是光电门传感器.
(2)小车从该端同一位置由静止释放,每次到达光电门时开始挡光的速度相同,可知挡光片的宽度越大,则挡光时间越长,由表格数据可知,四个挡光片中,宽度最大的是A.
(3)挡光片越窄,挡光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,四次测量中,第四次的挡光时间最短,所以第四次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度.
(4)题图乙是用位移传感器记录的小车运动的位移随时间变化的图像;选择区域AB范围内平均速度为== m/s=1.16 m/s.

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