第一章 第四节 测量直线运动物体的瞬时速度-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，粤教版）

第四节　测量直线运动物体的瞬时速度 课时作业 1.(1)如图所示,你的左手拿一块表,右手拿一支彩色画笔.你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线向前移动.每隔1 s你用画笔在纸带上点一个点.这样,就做成了一台简单的 “打点计时器”.由实验可知,纸带速度越大,相邻两点的距离越 　　　 　(选填“远”或“近”),纸带的速度对相邻两点所表示的时间　　　　(选填“有”或“没有”)影响.  (2)某同学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　　　　.(多选)  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:(1)根据x=vT可知,纸带速度越大,相邻两点的距离越远.相邻两点所表示的时间由手打点的快慢决定,纸带的速度对相邻两点所表示的时间没有影响. (2)纸带甲打点均匀,说明在每个打点时间间隔内,纸带的位移相同,平均速度相同,表示小车的运动可能是匀速的,故A正确;在相同长度下,且打点计时器的频率固定,纸带乙对应的运动时间小于纸带甲对应的运动时间,所以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;点迹越密集表示速度越小,点迹越稀疏表示速度越大,所以纸带丙表示的小车的运动是先慢后快,纸带丁表示的小车的运动是先快后慢,故C、D错误. 答案:(1)远　没有　(2)AB 2.在使用打点计时器探究小车运动的规律实验中: (1)打点计时器是一种使用　　 　　(选填“交流”或“直流”)电源的　　　 　(选填“计数”“计点”“计时”或“计长度”)仪器,在实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器;如图甲中为　　　 　(选填“电磁打点”或“电火花”)计时器,它的工作电压是　　　　(选填“220 V”或“4～6 V”).  (2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤: A.断开开关 B.接通电源 C.把打点计时器固定在桌子上 D.安好纸带 E.取下纸带 F.松开纸带让物体带着纸带运动 这些步骤正确的排列顺序为　　　　　　　　.  (3)电火花计时器工作电源的频率是50 Hz,如果用它测量速度时, 实验者不知道工作电源的频率已变为60 Hz,而仍按50 Hz进行计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比　　 　(选填“偏大”或“偏小”).  (4)小车运动实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出,已知所用电源的频率为50 Hz,则打O点到D点纸带的平均速度是　　 　 m/s,打C点时小车运动的速度vC=　　 　 m/s.(结果均保留3位有效数字)  解析:(1)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器.题图甲所示为电火花计时器,它使用的是220 V交流电源. (2)使用打点计时器时应先固定装置,安装纸带,实验时要先接通电源再放纸带,实验完后立即关闭电源,然后再取下纸带,故步骤为CDBFAE. (3)使用电火花计时器测量速度时,通常通过相邻两段距离的平均速度计算中间时刻的瞬时速度,即v=,如果工作电源的频率已变为 60 Hz,而仍按50 Hz进行计算,可知计算时T比实际值大,则算出的 速度值与物体速度的真实值相比偏小. (4)由两相邻计数点间有四个点未画出,可得两相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,则打O点到D点纸带的平均速度== m/s= 0.375 m/s.打C点时小车运动的速度可用BD段的平均速度代替,所以打C点时小车运动的速度vC==×10-2 m/s=0.413 m/s. 答案:(1)交流　计时　电火花　220 V　 (2)CDBFAE　(3)偏小　(4)0.375　0.413 3.(1)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度. 如图所示,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过 第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm, 滑块通过第一个光电门的速度大小为　　　　　 m/s,通过第二个光电门的速度大小为　　　　　 m/s.(结果均保留2位有效数字) (2)为使测量值更接近瞬时速度,正确的措施是　　　　.  A.换用宽度更宽的遮光板 B.换用宽度更窄的遮光板 C.使滑块的释放点更靠近光电门 解析:(1)在极短时间或位移内,物体的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度,则滑块经过第一个光电门的速度 v1== m/s=0.10 m/s,