内容正文:
1.3 位置变化快慢的描述——速度(专题训练)【九大题型】
一.速率的概念、平均速率与瞬时速率(共4小题)
二.速度的概念、物理意义及其矢量性(共5小题)
三.平均速度(共7小题)
四.瞬时速度(共9小题)
五.匀速直线运动(共7小题)
六.打点计时器的种类及构造(共6小题)
七.打点计时器的工作原理(共3小题)
八.打点计时器的操作步骤(共5小题)
九.打点计时器的数据处理(共5小题)
一.速率的概念、平均速率与瞬时速率(共4小题)
1.骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况,如图所示,由图可知( )
A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里
B.图中“03:29:38”指的是时刻
C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s
2.某校组织学生到霞浦的“东海1号”研学,上午8:50,旅游大巴从高罗沙滩出发,图示路线行驶约23公里抵达终点闾峡灯塔,历时40分钟。下列说法正确的是( )
A.“23公里”指的是位移
B.“上午8:50”指的是时间间隔
C.旅游大巴的平均速率约为34.5km/h
D.研究旅游大巴从起点到终点的时间不能将其视为质点
3.(多选)四只蚂蚁同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向爬行,经过相同的时间分别到达B、C、D、E四个位置,以下说法正确的是( )
A.爬到B、D位置的两只蚂蚁,位移相同
B.爬到B、D位置的两只蚂蚁,路程可能相同
C.爬到C、E位置的两只蚂蚁,平均速度相同
D.爬到C、E位置的两只蚂蚁,平均速率可能相同
4.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系式为(m),它的速度随时间t变化的关系为(m/s)。回答下列问题:
(1)该质点在运动过程中,速度方向是否变化?
(2)求该质点在0~2s间的平均速度大小;
(3)求该质点在2s~3s间的平均速率。
二.速度的概念、物理意义及其矢量性(共5小题)
5.据报道,我国神舟十七号飞船于北京时间2023年10月26日11时14分在酒泉发射成功。一般空间站的轨道高度是380~400km左右,飞行速度约为7800m/s,神舟十七号载人飞船全长约8.86m,总质量达到7.79t。对报道下列说法正确的是( )
A.“飞行速度约为7800m/s”中的速度指的是平均速度
B.“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻
C.在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时,可以将神舟十七号飞船视为质点
D.长度、质量和速度这三个物理量都为标量
6.甲、乙两个质点在平面直角坐标系的坐标平面内运动,同时经过A点,然后同时到达B点,运动过程如图所示,则从A到B过程中,甲、乙两个质点( )
A.平均速度相同 B.平均速率相同
C.经过A点时速度可能相同 D.经过B点时,乙的速度比甲的速度大
7.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为,乙质点的速度为,则可知( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距60 m
8.一位同学从A点出发,向东走了30米到达B点,然后又向南走了40米到达C点,如图。求
(1)该同学通过的总路程为多少米?
(2)该同学的总位移为多少米?
(3)若用时为10s,该同学的平均速度及平均速率各是多大?
三.平均速度(共7小题)
9.2023年12月26日,汕头至汕尾高铁(简称“汕汕高铁”)汕头南至汕尾段开通运营,粤东地区新增一条客运大通道。“汕汕高速铁路”由汕头站至汕尾站,线路全长162千米,共设7座车站,设计最高速度可达350 km/h。下列有关“汕汕高铁”的说法正确的是( )
A.在研究列车从汕头南站出发到达汕尾站的时间时,可以把列车看成质点
B.研究列车进站时,可以把列车看成质点
C.“最高速度可达350 km/h”指的是平均速度大小
D.“线路全长162千米”指的是位移大小
10.北斗导航系统显示的严州古城到良渚国家考古遗址公园路线如图所示,严州古城到良渚国家考古遗址公园里程约143km,开车约需1小时47分钟,两地直线距离约105.7km,下列说法正确的是( )
A.“105.7 km”指的是路程
B.“143 km”指的是位移
C.“1小时47分钟”指的是时间
D.全程的平均速度约为80.2km/h
11.如图为一户外攀岩运动的情境和运动员的蔡岩运动线路示意图,该运动员从起点经点,最终到达点,下列说法正确的是( )
A.图中的线路表示的是运动员运动的位移
B.线路总长度与运动员所用时间之比是他的平均速度大小
C.研究图中运动员攀岩动作时,可以把他看成质点
D.研究图中运动员在攀岩路线中的位置时,可以把他看成质点
12.“区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A.测速区间长度“”表示位移
B.通过监测起点的速度表示瞬时速度大小
C.该车全程的平均速度为
D.在测速区间,该车没有超速现象
13.如图所示为太极练功场示意图,半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,0点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点,用时为t,下列说法正确的( )
A.老人的路程为 B.老人的位移大小为
C.老人的平均速度大小为 D.老人的平均速率为
14.(多选)如图所示,在一个棱长为a的立方体木箱上,一辆可操控的小车沿着木箱的表面,选择一条最短的路线,由顶角A点处运动到G点处。小车运动过程中保持速度大小为v不变,则下列说法正确的是( )
A.小车运动的路程为3a
B.小车运动的位移为
C.小车运动的位移为
D.小车运动的时间为
15.(多选)图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图(b)所示,则( )
A.内甲、乙的运动方向相反
B.内甲、乙的位移大小相等
C.内乙的平均速度等于甲的平均速度
D.内乙的速度最大值大于甲的速度最大值
16.纯电动汽车,它是完全由可充电电池提供动力的汽车,已有200年左右的悠久历史,由于电池价格高、寿命短、充电时间长等原因,一直没有进入真正的民用领域。近年来由于新材料新技术的发明改进,使得这种新能源车越来越受到大众的喜爱。如图所示是一辆电动汽车制动做匀减速直线运动时连续经过的三点A、B、C。已知,AB段平均速度是,BC段平均速度是,求电动汽车在A点的瞬时速率。
17.如图所示,在水平面内建立xOy坐标系,一玩具小车该坐标系内运动。小车从坐标原点O出发,先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s,接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s,最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s。求:
(1)遥控玩具小车在整个运动过程中的位移大小和路程;
(2)遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小。
四.瞬时速度(共9小题)
18.关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点
B.乙图中导航显示的是位移大小
C.丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻
D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率
19.8月底开通的福州地铁4号线,全长约28.4公里,共设23座车站,全部为地下车站。该线采用6节编组B型列车(B型地铁列车:长19米,宽2.8米),最高运行速度80千米/小时,全程41分钟。下列关于4号线上某运行列车的描述,说法正确的是( )
A.全程41分钟是指时刻
B.计算列车全程运行的平均速率时,不能把列车看做质点
C.最高运行速度80千米/小时为瞬时速度
D.列车全程的平均速度是41.6km/h
20.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,图(a)是路线指示标志,表示到厦门还有100km。图(b)是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80km/h。上述两个数据的物理意义是( )
A.100km是位移,80km/h是平均速度
B.100km是位移,80km/h是瞬时速度
C.100km是路程,80km/h是平均速度
D.100km是路程,80km/h是瞬时速度
21.(多选)小红用手机拍摄小球沿贴有标尺的水平面运动的过程,分析视频记录的图像,获得4个连续相等时间间隔(每个时间间隔均为T)内小球的位置及位置间的距离如图所示。已知小球在BD两点的瞬时速度分别为,,则( )
A.比更接近 B.比更接近
C.比更接近 D.比更接近
22.在山西省实验中学举行的秋季运动会上有一高度为1.70m的同学正在进行100m短跑比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁边的同学用照相机给他拍摄冲刺运动,摄影同学使用的照相机快门曝光时间是,得到照片后,测得照片中人的高度为,胸前号码簿上模糊部分的宽度是。终点计时裁判员记录该同学跑到终点共用了12.80s。由以上数据求:
(1)该同学在上述冲刺时间内的位移;
(2)该同学冲刺时的速度大小;
(3)该同学的百米平均速度大小。
五.匀速直线运动(共7小题)
23.在学校运动会上,小王在 100m决赛中以11.21s的成绩获得冠军。下列说法正确的是( )
A.“11.21s”表示时刻
B.100m比赛中,运动员的成绩越优秀,其平均速度越大
C.比赛过程中,小王一直做匀速直线运动
D.研究小王冲线的技术动作时,可以将他视为质点
24.如图所示,电动伸缩门运动时门上相邻竖直杆间距离相等,为进一步研究门的运动特点,张同学将两个小物体M、N分别放置在伸缩门顶端,其中M与固定端较远,伸缩门运动时物体M、N的速度之比为( )
A.1:1 B.11:5 C.6:5 D.5:6
25.(多选)如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy.A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A.若θ = 15°,则v1的最大值为,且�� = 15°
B.若�� = 15°,则v1的最大值为,且�� = 0°
C.若�� = 30°,则v1的最大值为,且�� = 0°
D.若�� = 30°,则v1的最大值为,且α = 15°
26.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。在某次测量中,如图甲所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同。根据信号的时间差,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为340m/s。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度;
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
六.打点计时器的种类及构造(共6小题)
27.在用电火花打点计时器测速度的实验中,下列说法正确的是( )
A.电源应选择6~8V直流电 B.电源应选择6~8V交流电
C.小车在释放之前要靠近打点计时器 D.实验时应先释放小车,后接通电源
28.(1)打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器;如图中为 计时器,它的工作电压是 (选填“220V”或“6V以下”)。
(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.松开纸带让物体带着纸带运动
B.安好纸带
C. 把打点计时器固定在桌子上
D.接通电源
E. 取下纸带
F. 断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
(3)电火花打点计时器使用交流电源工作,它工作电源的频率是50Hz,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60Hz,而仍按50Hz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”)。
29.如图所示,是某人练习使用电火花打点计时器得到的纸带,所用电源频率为50。
(1)电火花打点计时器采用的是 V的 电源
(2)图中直尺的单位为。从打下O点到打下H点,共9点,共历时 s,位移为 ,
(3)内纸带运动的平均速度是 ,打下G点时的速度是 。(结果保留2位有效数字)
七.打点计时器的工作原理(共3小题)
30.下图为使用打点器研究物体做匀变速直线运动打出的纸带一部分,打点计时器接在频率为的交流电源上,以下说法正确的是( )
A.使用打点计时器时应先释放纸带,再接通电源
B.由纸带可知,打计数点3时物体的速度
C.电磁打点计时器和电火花计时器的工作电源都是用低压交流电
D.纸带上点迹越稀疏,说明被测量的物体运动的越慢,故计数点4的速度小于计数点2
31.如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”,完成下列相关内容:
(1)下列实验要求或操作,正确的有__________(填正确答案标号)
A.必须使用交流电源
B.钩码质量必须远小于小车质量
C.必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D.小车应靠近打点计时器释放
E.先接通电源,再释放小车
(2)图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段,在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点,则c点的读数为 cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则在打下c点时,小车的瞬时速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字)
32.如图所示,甲、乙是实验室常用的两种打点计时器,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁”或“电火花”)打点计时器,正常工作时电源采用的是 (填“直流”或“交流”)电
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不需要通过公式计算,从纸带能直接得到的物理量是 。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
八.打点计时器的操作步骤(共5小题)
33.使用电火花计时器做“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验,下列说法正确的是( )
A.电源应选择220 V直流电
B.电源应选择6~8 V交流电
C.小车可从木板上任意位置释放
D.打点完毕,应先断开电源后取下纸带
34.如图,在“测定匀加速直线运动的加速度”实验中得到的一条纸带上,从O点开始记录几个计数点,依次编为1、2、3、4、5、6,这些相邻的计数点之间还有四个点未画出(打点计时器的电源频率是50Hz),测得,,,,,。
(1)接通电源与释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是 ;
A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)与小车相连的是纸带的 端(填“左”或“右”);
(3)两相邻计数点间的时间间隔T= ;
(4)A点处瞬时速度的大小 ;(保留两位有效数字)
35.练习使用打点计时器的实验中:
(1)电火花打点计时器接 (填交流、直流)电源,当频率是50Hz时,打点计时器每隔 秒打一个点。
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是 。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)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:
①把打点计时器固定在桌子上 ②安好纸带 ③松开纸带让物体带着纸带运动 ④接通低压交流电源 ⑤取下纸带 ⑥断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
A.①②③④⑤⑥ B.①②④③⑤⑥
C.①②④③⑥⑤ D.④①②③⑥⑤
九.打点计时器的数据处理(共5小题)
36.某兴趣小组利用打点计时器来研究一电动玩具车的运动情况,下列纸带中左侧点为先打下的点,则记录了小车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
37.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征,把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上,纸带穿过打点计时器限位孔,一端固定在人腰部,人沿直线步行时带动纸带运动,打点计时器记录人步行时的运动信息。
(1)选取点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,其中连续5个计数点A、B、C、D、E图所示,纸带中CD段的平均速度为 m/s。(保留两位有效数字)
(2)再次实验,沿着计数点位置把纸带裁开并编号,按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上,剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度,把每段纸带上边中点连接成线,如下图所示,若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系,如果用纵坐标表示速度大小,横坐标表示时间,则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s,请根据上图估算该同学的步幅为 m。(保留两位有效数字)
38.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,先后在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。
(1)在实验中,使用打点计时器时应 (填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再释放纸带”);
(2)计算得到B点的速度为 m/s;
(3)你能根据图中的点迹判断小车的运动性质是 ;
(4)求出小车运动的加速度为 m/s2。
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1.3 位置变化快慢的描述——速度(专题训练)【九大题型】
一.速率的概念、平均速率与瞬时速率(共4小题)
二.速度的概念、物理意义及其矢量性(共5小题)
三.平均速度(共7小题)
四.瞬时速度(共9小题)
五.匀速直线运动(共7小题)
六.打点计时器的种类及构造(共6小题)
七.打点计时器的工作原理(共3小题)
八.打点计时器的操作步骤(共5小题)
九.打点计时器的数据处理(共5小题)
一.速率的概念、平均速率与瞬时速率(共4小题)
1.骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况,如图所示,由图可知( )
A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里
B.图中“03:29:38”指的是时刻
C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s
【答案】C
【详解】A.该同学此次户外骑行的路程是51.01公里,故A错误;
B.图中“03:29:38”指的是时间间隔,故B错误;
C.图中的“平均速度”指的物理学中的平均速率,是骑行路程与所用时间之比,故C正确;
D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88km/h,故D错误。
故选C。
2.某校组织学生到霞浦的“东海1号”研学,上午8:50,旅游大巴从高罗沙滩出发,图示路线行驶约23公里抵达终点闾峡灯塔,历时40分钟。下列说法正确的是( )
A.“23公里”指的是位移
B.“上午8:50”指的是时间间隔
C.旅游大巴的平均速率约为34.5km/h
D.研究旅游大巴从起点到终点的时间不能将其视为质点
【答案】C
【详解】A.“23公里”指的是路程,故A错误;
B.“上午8:50”指的是时刻,故B错误;
C.旅游大巴的平均速率约为
故C正确;
D.研究旅游大巴从起点到终点的时间可以将其视为质点,故D错误
故选C。
3.(多选)四只蚂蚁同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向爬行,经过相同的时间分别到达B、C、D、E四个位置,以下说法正确的是( )
A.爬到B、D位置的两只蚂蚁,位移相同
B.爬到B、D位置的两只蚂蚁,路程可能相同
C.爬到C、E位置的两只蚂蚁,平均速度相同
D.爬到C、E位置的两只蚂蚁,平均速率可能相同
【答案】BD
【详解】AB.爬到B、D位置的两只蚂蚁,位移大小相同,方向不同,路程可能相同,A错误,B正确;
CD.爬到C、E位置的两只蚂蚁,位移大小相同,方向不同,平均速度不同,路程可能相同,平均速率相同,C错误,D正确。
故选BD。
4.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系式为(m),它的速度随时间t变化的关系为(m/s)。回答下列问题:
(1)该质点在运动过程中,速度方向是否变化?
(2)求该质点在0~2s间的平均速度大小;
(3)求该质点在2s~3s间的平均速率。
【答案】(1)不变;(2);(3)
【详解】(1)因为
所以该质点在运动过程中,速度方向不变。
(2)根据
可知该质点在间发生的位移为
则该质点在间的平均速度大小为
(3)根据
可知该质点在间发生的路程为
该质点在间的平均速率为
二.速度的概念、物理意义及其矢量性(共5小题)
5.据报道,我国神舟十七号飞船于北京时间2023年10月26日11时14分在酒泉发射成功。一般空间站的轨道高度是380~400km左右,飞行速度约为7800m/s,神舟十七号载人飞船全长约8.86m,总质量达到7.79t。对报道下列说法正确的是( )
A.“飞行速度约为7800m/s”中的速度指的是平均速度
B.“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻
C.在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时,可以将神舟十七号飞船视为质点
D.长度、质量和速度这三个物理量都为标量
【答案】B
【详解】A.“飞行速度约为7800m/s”中的速度指的是瞬时速度,故A错误;
B.“北京时间2023年10月26日11时14分”指的是时刻,故B正确;
C.在研究神舟十七号飞船与空间站组合体进行自主快速交会对接时,神舟十七号飞船大小不能忽略,不能视为质点,故C错误;
D.长度、质量这两个物理量都为标量,速度是矢量,故D错误。
故选B。
6.甲、乙两个质点在平面直角坐标系的坐标平面内运动,同时经过A点,然后同时到达B点,运动过程如图所示,则从A到B过程中,甲、乙两个质点( )
A.平均速度相同 B.平均速率相同
C.经过A点时速度可能相同 D.经过B点时,乙的速度比甲的速度大
【答案】A
【详解】A.从A到B位移相同,时间相同,平均速度相同,故正确;
B.乙的路程大,乙的平均速率大,故错误;
C.甲、乙经过A点时速度方向不同,故C错误;
D.无法比较经过B点时速度大小,故错误。
故选A。
7.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为,乙质点的速度为,则可知( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距60 m
【答案】ACD
【详解】ABC.速度的正负号表示方向,绝对值表示大小,乙质点的速度大于甲质点的速度。故AC正确;B错误;
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距
故D正确。
故选ACD。
8.一位同学从A点出发,向东走了30米到达B点,然后又向南走了40米到达C点,如图。求
(1)该同学通过的总路程为多少米?
(2)该同学的总位移为多少米?
(3)若用时为10s,该同学的平均速度及平均速率各是多大?
【答案】(1)70m;(2)50m;(3)5m/s,7m/s
【详解】(1)路程为运动轨迹的长度,由题意可知路程为
(2)位移为初位置指向末位置的有向线段,位移大小为
(3)平均速度大小
平均速率的大小
三.平均速度(共7小题)
9.2023年12月26日,汕头至汕尾高铁(简称“汕汕高铁”)汕头南至汕尾段开通运营,粤东地区新增一条客运大通道。“汕汕高速铁路”由汕头站至汕尾站,线路全长162千米,共设7座车站,设计最高速度可达350 km/h。下列有关“汕汕高铁”的说法正确的是( )
A.在研究列车从汕头南站出发到达汕尾站的时间时,可以把列车看成质点
B.研究列车进站时,可以把列车看成质点
C.“最高速度可达350 km/h”指的是平均速度大小
D.“线路全长162千米”指的是位移大小
【答案】A
【详解】A.研究列车从油头南站出发到达汕尾站的时间时,可以把列车看成质点,故A正确;
B.研究列车进站时,不能把列车看成质点,故B错误;
C.“最高速度可达”指的是瞬时速度大小,故C错误;
D.“线路全长162千米”指的是路程,故D错误。
故选A。
10.北斗导航系统显示的严州古城到良渚国家考古遗址公园路线如图所示,严州古城到良渚国家考古遗址公园里程约143km,开车约需1小时47分钟,两地直线距离约105.7km,下列说法正确的是( )
A.“105.7 km”指的是路程
B.“143 km”指的是位移
C.“1小时47分钟”指的是时间
D.全程的平均速度约为80.2km/h
【答案】C
【详解】A.“105.7 km”是两地直线距离,指的是位移大小,故A错误;
B.“143 km”指的是路程,故B错误;
C.“1小时47分钟”指的是时间,故C正确;
D.全程的平均速度约为
故D错误。
故选C。
11.如图为一户外攀岩运动的情境和运动员的蔡岩运动线路示意图,该运动员从起点经点,最终到达点,下列说法正确的是( )
A.图中的线路表示的是运动员运动的位移
B.线路总长度与运动员所用时间之比是他的平均速度大小
C.研究图中运动员攀岩动作时,可以把他看成质点
D.研究图中运动员在攀岩路线中的位置时,可以把他看成质点
【答案】D
【详解】A.题图中的线路ABC表示的是运动员运动的路径,A错误;
B.线路总长度与运动员所用时间之比等于他的平均速率,平均速度是位移与时间的比值,B错误;
C.研究图中运动员攀岩动作时,运动员的大小和形状不可以忽略,不可以把他看成质点,C错误;
D.研究题图中运动员在攀岩路线中的位置时,运动员的大小和形状可以忽略,可以把他看成质点,D正确。
故选D。
12.“区间测速”是通过测出车辆经过两个监测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A.测速区间长度“”表示位移
B.通过监测起点的速度表示瞬时速度大小
C.该车全程的平均速度为
D.在测速区间,该车没有超速现象
【答案】B
【详解】A.测速区间长度“”表示路程,故A错误;
B.通过监测起点的速度表示瞬时速度大小,故B正确;
C.根据题意无法知道全程的位移大小,所以无法得到该车全程的平均速度,故C错误;
D.由题意只知道汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,平均速率为100km/h. 不清楚在测速区间,其他位置的瞬时速度,所以无法判断该车有没有超速现象,故D错误。
故选B。
13.如图所示为太极练功场示意图,半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成,0点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点,用时为t,下列说法正确的( )
A.老人的路程为 B.老人的位移大小为
C.老人的平均速度大小为 D.老人的平均速率为
【答案】C
【详解】A.路程指轨迹的长度,则路程为
故A错误;
B.位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度,则老人的位移为2R,故B错误;
C.老人的平均速度大小为位移除以时间,为
故C正确;
D.老人的平均速率为路程除以时间,为
故D错误。
故选C。
14.(多选)如图所示,在一个棱长为a的立方体木箱上,一辆可操控的小车沿着木箱的表面,选择一条最短的路线,由顶角A点处运动到G点处。小车运动过程中保持速度大小为v不变,则下列说法正确的是( )
A.小车运动的路程为3a
B.小车运动的位移为
C.小车运动的位移为
D.小车运动的时间为
【答案】BD
【详解】A.小车运动的路程为
选项A错误;
BC.小车运动的位移为
选项B正确,C错误;
D.小车运动的时间为
选项D正确。
故选BD。
15.(多选)图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演,此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中,表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边,同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演,该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图(b)所示,则( )
A.内甲、乙的运动方向相反
B.内甲、乙的位移大小相等
C.内乙的平均速度等于甲的平均速度
D.内乙的速度最大值大于甲的速度最大值
【答案】CD
【详解】A. 内甲乙的斜率均为负,所以运动方向相同,A错误;
B.内甲的位移为,乙的位移大小小于,所以内甲、乙的位移大小不相等,B错误;
C.内乙位移等于甲的位移,时间也相同,所以内乙的平均速度等于甲的平均速度,C正确;
D.在v-t图中,图线斜率的大小代表速度的大小,明显图乙在最大斜率绝对值大于图甲的最大斜率绝对值,所以内乙的速度最大值大于甲的速度最大值,D正确。
故选CD。
16.纯电动汽车,它是完全由可充电电池提供动力的汽车,已有200年左右的悠久历史,由于电池价格高、寿命短、充电时间长等原因,一直没有进入真正的民用领域。近年来由于新材料新技术的发明改进,使得这种新能源车越来越受到大众的喜爱。如图所示是一辆电动汽车制动做匀减速直线运动时连续经过的三点A、B、C。已知,AB段平均速度是,BC段平均速度是,求电动汽车在A点的瞬时速率。
【答案】
【详解】设,,则
,
解得
又
,
联立解得
17.如图所示,在水平面内建立xOy坐标系,一玩具小车该坐标系内运动。小车从坐标原点O出发,先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s,接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s,最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s。求:
(1)遥控玩具小车在整个运动过程中的位移大小和路程;
(2)遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小。
【答案】(1)100m,180m;(2)2m/s
【详解】(1)由题意可知,小车从坐标原点O出发,先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s,运动距离为
s1=v1t1=100m
接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s,运动距离为
s2=v2t2= 60m
最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s,运动距离为
s3=v3t3=20m
则路程
s=100m+60m+20m=180m
位移为
(2)遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小
四.瞬时速度(共9小题)
18.关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点
B.乙图中导航显示的是位移大小
C.丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻
D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率
【答案】D
【详解】A.研究问题不明确,因此无法判断能否将老鹰看做质点,故A错误;
B.导航上显示的是路程而不是位移大小,故B错误;
C.篮球比赛计时牌显示的是时间间隔,故C错误;
D.测速仪显示的是瞬时速率,故D正确。
故选D。
19.8月底开通的福州地铁4号线,全长约28.4公里,共设23座车站,全部为地下车站。该线采用6节编组B型列车(B型地铁列车:长19米,宽2.8米),最高运行速度80千米/小时,全程41分钟。下列关于4号线上某运行列车的描述,说法正确的是( )
A.全程41分钟是指时刻
B.计算列车全程运行的平均速率时,不能把列车看做质点
C.最高运行速度80千米/小时为瞬时速度
D.列车全程的平均速度是41.6km/h
【答案】C
【详解】A.全程41分钟是指时间,故A错误;
B.计算列车全程运行的平均速率时,可以把列车看做质点,故B错误;
C.最高运行速度80千米/小时为瞬时速度,故C正确;
D.因为不知道全程的位移,所以无法计算平均速度,故D错误。
故选C。
20.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,图(a)是路线指示标志,表示到厦门还有100km。图(b)是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80km/h。上述两个数据的物理意义是( )
A.100km是位移,80km/h是平均速度
B.100km是位移,80km/h是瞬时速度
C.100km是路程,80km/h是平均速度
D.100km是路程,80km/h是瞬时速度
【答案】D
【详解】100km指的是路程,80km/h表示允许行驶的最大速度,则80km/h指的瞬时速度。
故选D。
21.(多选)小红用手机拍摄小球沿贴有标尺的水平面运动的过程,分析视频记录的图像,获得4个连续相等时间间隔(每个时间间隔均为T)内小球的位置及位置间的距离如图所示。已知小球在BD两点的瞬时速度分别为,,则( )
A.比更接近 B.比更接近
C.比更接近 D.比更接近
【答案】AC
【详解】AB.根据平均速度的表达式有
当时,该平均速度表示能够t时刻的瞬时速度,即时间间隔越小,该段时间间隔内的平均速度越能够较接近于瞬时速度,由于
可知,比更接近,故A正确,B错误;
CD.根据上述,由于
可知,比更接近,故C正确,D错误。
故选AC。
22.在山西省实验中学举行的秋季运动会上有一高度为1.70m的同学正在进行100m短跑比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁边的同学用照相机给他拍摄冲刺运动,摄影同学使用的照相机快门曝光时间是,得到照片后,测得照片中人的高度为,胸前号码簿上模糊部分的宽度是。终点计时裁判员记录该同学跑到终点共用了12.80s。由以上数据求:
(1)该同学在上述冲刺时间内的位移;
(2)该同学冲刺时的速度大小;
(3)该同学的百米平均速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)由题意可知人的身高和照片中人的高度之比为
又运动员胸前号码簿上模糊部分的宽度是,运动员 内的实际位移为
(2)在冲刺这段时间内运动员的平均速度大小为
因为时间极短,故冲刺的速度大小可认为等于内的平均速度大小,即为。
(3)该同学跑到终点共用了12.80s,则该同学的百米平均速度大小为
五.匀速直线运动(共7小题)
23.在学校运动会上,小王在 100m决赛中以11.21s的成绩获得冠军。下列说法正确的是( )
A.“11.21s”表示时刻
B.100m比赛中,运动员的成绩越优秀,其平均速度越大
C.比赛过程中,小王一直做匀速直线运动
D.研究小王冲线的技术动作时,可以将他视为质点
【答案】B
【详解】A.11.21s 表示时间,故A错误;
B.100m比赛中,运动员的成绩越优秀,所用时间越小,其平均速度越大,故B正确;
C.100m比赛中,有起跑、冲刺等运动过程,做变速运动,故C错误;
D.研究运动员起跑的技术动作时,运动员自身形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,所以不可以将运动员视为质点,故D错误。
故选B。
24.如图所示,电动伸缩门运动时门上相邻竖直杆间距离相等,为进一步研究门的运动特点,张同学将两个小物体M、N分别放置在伸缩门顶端,其中M与固定端较远,伸缩门运动时物体M、N的速度之比为( )
A.1:1 B.11:5 C.6:5 D.5:6
【答案】B
【详解】伸缩门运动时,物体M、N的速度之比等于距离固定端的位移之比,即
故选B。
25.(多选)如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy.A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A.若θ = 15°,则v1的最大值为,且�� = 15°
B.若�� = 15°,则v1的最大值为,且�� = 0°
C.若�� = 30°,则v1的最大值为,且�� = 0°
D.若�� = 30°,则v1的最大值为,且α = 15°
【答案】AC
【详解】由于水平面光滑,则两小球均做匀速直线运动,若A、B两小球能相遇,则绘出运动轨迹图如下图
则根据正弦定理有
AB.若θ = 15°,带入数据v2 = 2m/s,,解得当�� = 15°,v1取得最大值为,故A正确、B错误;
CD.若θ = 30°,带入数据v2 = 2m/s,,解得当�� = 0°,v1取得最大值为,故C正确、D错误。
故选AC。
26.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。在某次测量中,如图甲所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同。根据信号的时间差,测出车速。如图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中速度为340m/s。求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车的速度;
(3)根据图像分析:当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离。
【答案】(1)170m;(2);(3)102m
【详解】(1)有图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为0.5s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
(2)有图乙可知,测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为0.4s,则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为
由图可知,汽车在受到两次信号之间的间隔时间是
则汽车的速度为
(3)测速仪向汽车发出三次短促的(超声波)信号,每次间隔时间相同为1.8s,则第三次发出信号的时间为第3.6s,则汽车从遇到第二次信号到测速仪向汽车发出第三次信号之间,汽车运动的距离为
此时汽车到测速仪的距离为
设当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离为,则有关系式
解得
即当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪的距离为102m。
六.打点计时器的种类及构造(共6小题)
27.在用电火花打点计时器测速度的实验中,下列说法正确的是( )
A.电源应选择6~8V直流电 B.电源应选择6~8V交流电
C.小车在释放之前要靠近打点计时器 D.实验时应先释放小车,后接通电源
【答案】C
【详解】AB.电火花打点计时器使用220V交流电,故AB错误;
CD.为充分利用纸带,小车在释放之前要靠近打点计时器,实验时应先接通电源,后释放小车,故C正确,D错误。
故选C。
28.(1)打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器;如图中为 计时器,它的工作电压是 (选填“220V”或“6V以下”)。
(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.松开纸带让物体带着纸带运动
B.安好纸带
C. 把打点计时器固定在桌子上
D.接通电源
E. 取下纸带
F. 断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
(3)电火花打点计时器使用交流电源工作,它工作电源的频率是50Hz,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60Hz,而仍按50Hz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”)。
【答案】(1) 交流 电火花 220V
(2)CBDAFE
(3)偏小
【详解】(1)[1]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
[2]图示为电火花计时器。
[3]电火花计时器使用的是交流220V电源。
(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,一般遵循以下步骤:把打点计时器固定在桌子上,安好纸带,接通电源,松开纸带让物体带着纸带运动,断开开关,取下纸带。
即顺序为CBDAFE。
(3)若工作电源的频率已变为60Hz,则实际的打点间隔为
如果仍按50Hz进行计算,即计算时代入的打点间隔为
则代入的打点间隔偏大;根据速度公式可知算出的速度值与物体速度的真实值相比偏小。
29.如图所示,是某人练习使用电火花打点计时器得到的纸带,所用电源频率为50。
(1)电火花打点计时器采用的是 V的 电源
(2)图中直尺的单位为。从打下O点到打下H点,共9点,共历时 s,位移为 ,
(3)内纸带运动的平均速度是 ,打下G点时的速度是 。(结果保留2位有效数字)
【答案】 220 交流 0.16 11.40/11.39/11.38 0.71 1.3
【详解】(1)[1][2] 电火花打点计时器采用的是的交流电源
(2)[3]由电源的频率是,可知打点计时器打点的时间间隔是,则从打下O点到打下H点共历时
[4]位移为
(3)[5] 内纸带运动的平均速度是
[6] G点的瞬时速度等于FH段的平均速度为
七.打点计时器的工作原理(共3小题)
30.下图为使用打点器研究物体做匀变速直线运动打出的纸带一部分,打点计时器接在频率为的交流电源上,以下说法正确的是( )
A.使用打点计时器时应先释放纸带,再接通电源
B.由纸带可知,打计数点3时物体的速度
C.电磁打点计时器和电火花计时器的工作电源都是用低压交流电
D.纸带上点迹越稀疏,说明被测量的物体运动的越慢,故计数点4的速度小于计数点2
【答案】B
【详解】A.使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带,故A错误;
B.打点计时器接在频率为的交流电源上,由图可知,相邻计数点间的时间间隔为
中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打计数点3时物体的速度
故B正确;
C.电磁打点计时器的工作电源是低压交流电,电火花计时器的工作电源交流电,故C错误;
D.纸带上点迹越稀疏,说明被测量的物体运动的越快,故计数点4的速度大于计数点2,故D错误。
故选B。
31.如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”,完成下列相关内容:
(1)下列实验要求或操作,正确的有__________(填正确答案标号)
A.必须使用交流电源
B.钩码质量必须远小于小车质量
C.必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D.小车应靠近打点计时器释放
E.先接通电源,再释放小车
(2)图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段,在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点,则c点的读数为 cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则在打下c点时,小车的瞬时速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)ADE
(2) 7.40 0.625
【详解】(1)A.根据打点计时器的工作原理可知实验装置需要使用交流电源。故A正确;
BC.在“测量小车做直线运动的瞬时速度”的实验中不需要平衡摩擦力,也不需要考虑绳上的拉力是否近似等于重力,所以不需要钩码质量远小于小车质量。故BC错误;
D.为了能多打出一些点便于数据处理,小车释放前应靠近打点计时器。故D正确;
E.实验中应先接通电源,再释放小车。故E正确。
故选ADE。
(2)[1]根据刻度尺的读数规则,应估读到最小分度值的下一位,故c点的读数为。
[2]近似取相邻两计数点的间平均速度代替该时间中点的瞬时速度,距离越小时瞬时速度测量越准确,即在打下c点时,小车的瞬时速度为
32.如图所示,甲、乙是实验室常用的两种打点计时器,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁”或“电火花”)打点计时器,正常工作时电源采用的是 (填“直流”或“交流”)电
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不需要通过公式计算,从纸带能直接得到的物理量是 。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
【答案】 电火花 交流 AB/BA
【详解】(1)[1][2]图乙是电火花打点计时器,正常工作时电源采用的是交流电;
(2)[3]根据打点计时器打出的纸带,我们可以不需要通过公式计算,从纸带能直接得到的物理量是时间间隔和位移;通过计算公式可得到平均速度和瞬时速度。
故选AB。
八.打点计时器的操作步骤(共5小题)
33.使用电火花计时器做“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验,下列说法正确的是( )
A.电源应选择220 V直流电
B.电源应选择6~8 V交流电
C.小车可从木板上任意位置释放
D.打点完毕,应先断开电源后取下纸带
【答案】D
【详解】AB.电火花计时器使用的是220V的交流电,故AB错误;
C.为了节省纸带以及获取更多的数据点,小车要从靠近打点计时器的地方释放,故C错误;
D.由于打点计时器是一个间歇性使用的仪器,不能长时间工作,因此打点完毕,应先断开电源后取下纸带,故D正确。
故选D。
34.如图,在“测定匀加速直线运动的加速度”实验中得到的一条纸带上,从O点开始记录几个计数点,依次编为1、2、3、4、5、6,这些相邻的计数点之间还有四个点未画出(打点计时器的电源频率是50Hz),测得,,,,,。
(1)接通电源与释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是 ;
A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)与小车相连的是纸带的 端(填“左”或“右”);
(3)两相邻计数点间的时间间隔T= ;
(4)A点处瞬时速度的大小 ;(保留两位有效数字)
【答案】 A 左
【详解】(1)[1]在实验开始时,由于实验过程非常短暂,所以需要先接通电源,后释放纸带,否则打出的点非常少,对实验不利,故A正确。
故选A。
(2)[2]与小车相连一端,是最开始打点的,速度较慢,点间的间距较小,所以应和左端相连
(3)[3]打点计时器的打点周期是,相邻的计数点之间还有四个点未画出,因此两相邻计数点间的时间间隔为
(4)[4]匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度,所以
35.练习使用打点计时器的实验中:
(1)电火花打点计时器接 (填交流、直流)电源,当频率是50Hz时,打点计时器每隔 秒打一个点。
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是 。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)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:
①把打点计时器固定在桌子上
②安好纸带
③松开纸带让物体带着纸带运动
④接通低压交流电源
⑤取下纸带
⑥断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
A.①②③④⑤⑥ B.①②④③⑤⑥
C.①②④③⑥⑤ D.④①②③⑥⑤
【答案】 交流 0.02 A C
【详解】(1)[1][2]打点计时器接交流电源,当频率是50Hz,打点计时器每隔0.02秒打一个点;
(2)[3] 根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是时间间隔,故选A;
(3)[4] 使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,正确的步骤是先安装固定打点计时器和装好纸带,然后接通交流电源,进行打点,最后松开纸带让物体带着纸带运动,完成实验后断开开关,取下纸带,正确的排列顺序为①②④③⑥⑤,故选C。
九.打点计时器的数据处理(共5小题)
36.某兴趣小组利用打点计时器来研究一电动玩具车的运动情况,下列纸带中左侧点为先打下的点,则记录了小车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.观察每条纸带记录下的点可知;A纸带上点间距相同,故A记录的是匀速运动,故A错误;
B.B纸带上点间距逐渐减小,故B记录的是减速运动,故B正确:
C.C纸带上点间距逐渐增大,故C记录的是加速运动,故C错误;
D.D纸带点间距先相同后增大,故D纸带记录的是先做匀速运动后加速运动,故D错误。
故选B。
37.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征,把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上,纸带穿过打点计时器限位孔,一端固定在人腰部,人沿直线步行时带动纸带运动,打点计时器记录人步行时的运动信息。
(1)选取点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点,其中连续5个计数点A、B、C、D、E图所示,纸带中CD段的平均速度为 m/s。(保留两位有效数字)
(2)再次实验,沿着计数点位置把纸带裁开并编号,按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上,剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度,把每段纸带上边中点连接成线,如下图所示,若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系,如果用纵坐标表示速度大小,横坐标表示时间,则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s,请根据上图估算该同学的步幅为 m。(保留两位有效数字)
【答案】(1)0.58
(2) 0.10 0.53
【详解】(1)相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s,纸带中BC段的平均速度为
(2)[1][2]纸带的横宽d对应横坐标中的时间间隔为
T=0.10s
可把图像看成图像,同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和,该同学的步幅为
38.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,先后在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s。
(1)在实验中,使用打点计时器时应 (填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再释放纸带”);
(2)计算得到B点的速度为 m/s;
(3)你能根据图中的点迹判断小车的运动性质是 ;
(4)求出小车运动的加速度为 m/s2。
【答案】 先接通电源再释放纸带 0.4 匀加速直线运动 0.80
【详解】(1)[1]为了充分利用纸带,应先接通电源再释放纸带。
(2)[2]根据匀变速直线运动的规律可知,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,则点的速度为
(3)[3]小车的运动性质是匀加速直线运动,依据是小车在连续相等时间内的位移越来越大,且连续相等时间内的位移差几乎相等。
(4)[4]根据逐差法可知,小车的加速度大小为
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