第1章 运动的描述(易错52题16大考点)-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练(人教版2019必修第一册)
2024-09-22
|
2份
|
51页
|
1520人阅读
|
46人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一章 运动的描述 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 运动的描述 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.44 MB |
| 发布时间 | 2024-09-22 |
| 更新时间 | 2024-10-20 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47498478.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一章 (易错52题16大考点)
一.质点(共3小题)
二.参考系及其选取原则(共3小题)
三.矢量和标量的区分与判断(共3小题)
四.时刻、时间的物理意义和判断(共3小题)
五.位移、路程及其区别与联系(共3小题)
六.位移、路程的简单计算(共3小题)
七.平均速度(定义式方向)(共6小题)
八.瞬时速度(共4小题)
九.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共7小题)
十.速度、速度变化量和加速度的关联(共3小题)
十一.用定义式计算物体的加速度(共2小题)
十二.打点计时器的种类与工作原理(共2小题)
十三.打点计时器打出纸带的数据处理(共3小题)
十四.DIS测量物体速度(共2小题)
十五.光电门测量物体速度(共3小题)
十六.频闪相机测量物体速度(共2小题)
一.质点(共3小题)
1.(2022秋•云南期末)关于质点,下列说法正确的是( )
A.研究教室里吊扇的运动情况时可将吊扇看作质点
B.在研究地球绕太阳的运动快慢时可把地球看作质点
C.体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作时可将运动员看作质点
D.观看正在技巧与艺术性相结合的花样滑冰比赛时参赛的运动员可视为质点
2.(2023春•翠屏区校级期末)2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场成功发射。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
B.“7月23日12时41分”指的是时间间隔
C.研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以将探测器看成质点
D.“天问一号”从地球飞到火星的时间决定于它的最大瞬时速度
3.(2023春•南宁期末)第七届世界军人运动会于2019年10月18日20:00整在中国武汉正式开幕,中国军事五项队男子选手潘玉程以2分09秒05的成绩打破这一纪录,也成为该项目第一个跑进2分10秒的运动员。以下说法正确的是( )
A.2019年10月18日20:00整是时间
B.2分09秒05的成绩是时刻
C.在研究潘玉程如何以完美的姿势跑步撞终点时,不可以将他视为质点
D.在五项全能赛中的一段直线快速跑的过程中,潘玉程前进的位移就是路程
二.参考系及其选取原则(共3小题)
4.(2022秋•蚌埠期末)2022年11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船成功对接于中国空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时,形成由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体(如图)。下列说法错误的是( )
A.对接过程6.5小时指的是时间
B.11月30日5时42分指的是时间
C.对接完成后,以核心舱为参考系,飞船是静止的
D.研究对接后的组合体绕地球运动的周期时,可将其视为质点
5.(2023秋•双流区校级期中)(多选)甲、乙、丙三人到某超级商场去购物,他们分别在三个都正常运行的电梯上向上一层楼或向下一层楼运动,如图所示。关于他们运动的说法中正确的是( )
A.乙相对丙静止,相对甲运动
B.乙相对甲静止,相对丙运动
C.甲与丙在竖直方向上是相对静止的
D.甲与丙在水平方向上是相对静止的
6.(2023秋•沈河区校级月考)(多选)关于参考系,下列说法正确的是( )
A.太阳从东边升起,从西边落下,选取的参考系是地球
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系
C.乘客看到汽车窗外的景物飞速后退,选取的参考系是汽车
D.物体运动的轨迹与参考系的选取无关
三.矢量和标量的区分与判断(共3小题)
7.(2022秋•泰山区校级期末)下列说法中正确的是( )
A.速度、加速度、位移、路程都是矢量
B.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且在物体上
C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
8.(2023秋•泉山区校级月考)现有9个描述运动的物理量:
①位移;
②时间;
③路程;
④瞬时速度;
⑤平均速度;
⑥速度变化量;
⑦速率;
⑧加速度;
⑨电流。
全部是矢量的组合是( )
A.②④⑤⑥⑧ B.①④⑤⑥⑧
C.①②③④⑤⑥⑨ D.①③④⑤⑦⑧⑨
9.(2023秋•荔湾区校级月考)下列关于位移和路程的说法,正确的是( )
A.路程是矢量,位移是标量
B.物体做直线运动,位移等于路程
C.一个学生沿着400米的圆形跑道跑了一圈,位移是400m
D.物体在某段时间内位移为零,其路程可能不为零
四.时刻、时间的物理意义和判断(共3小题)
10.(2023秋•宁河区期中)下列关于时间及时刻表述正确的是( )
A.第5秒内就是4秒末到6秒末这1秒时间
B.第4秒末与第5秒初都是指4秒时刻
C.第4秒末是第4秒和第5秒的中间时刻
D.第5秒初到第6秒末的时间隔为1秒
11.(2023秋•秦安县期中)如图甲所示为12306网站显示的2019年10月8号的G4次列车时刻表,如图乙所示为本次列车的行驶路线图,自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318公里。则下列说法中正确的是( )
A.17:00时列车速度为零
B.G4次列车时刻表中的“18:28”指时间间隔
C.上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318公里
D.G4次列车自南京南站到北京南站需3小时28分
12.(2023秋•鼓楼区校级期中)(多选)以下的计时数据指时间的是( )
A.广州市第五中学运动会开幕式于2014年9月29日7:45开始
B.期中物理考试时间为50分钟
C.中央电视台每晚的新闻联播节目19时开播
D.一节课45min
五.位移、路程及其区别与联系(共3小题)
13.(2022秋•南岗区校级期中)阳光体育冬季校园跑操活动深受学生喜爱,某班学生排着整齐的方阵,迈着整齐的步伐,沿标准的400m跑道一共行进3圈至开始站队位置结束。下列说法正确的是( )
A.部分学生的路程为1200m
B.每个学生的位移为1200m
C.每个学生的路程为1200m
D.部分学生的位移为1200m
14.(2022秋•崇川区校级期中)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”。如图所示,下列说法正确的是( )
A.地球在金星与太阳之间
B.以太阳为参考系,金星一直在运动
C.观测“金星凌日”时可以将太阳看成质点
D.以地球为参考系,金星绕太阳一周的位移为零
15.(2023秋•静安区校级期中)一小球从离地面50m高处的A点自由下落,经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住.在上述过程中小球通过的路程是 m;位移的大小是 m.
六.位移、路程的简单计算(共3小题)
16.(2022秋•增城区期末)如图所示,物体沿边长为x的正方形由A沿箭头所示的方向运动到D,则它的位移和路程分别是( )
A.0,0 B.x向下,3x向下
C.x向上,3x D.0,3x
17.(2022秋•天祝县校级月考)如图所示,一个质点沿半径分别为r、R的半圆弧由A运动到B再到C,规定向右为正方向,在此过程中,它的位移和路程分别为( )
A.(R+r),π(R﹣r) B.2(R+r),π(R﹣r)
C.(R+r),π(R+r) D.2(R+r),π(R+r)
18.(2021秋•集宁区校级期中)一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
七.平均速度(定义式方向)(共6小题)
19.(2023秋•密云区期末)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A.0.10m/s B.100m/s C.4.0m/s D.0.40m/s
20.(2023秋•沈阳期末)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s.下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
21.(2023秋•河北区校级月考)如图所示将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7m/s,小球从A点到B点共用时0.3s,则此过程中( )
A.速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向下
B.发生的位移大小为0.5m,方向竖直向下
C.小球通过的路程为7m
D.小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
22.(2023春•朝阳区校级期末)折返跑是经常被使用来评量心肺耐力的简易测验方法之一,是一种特别适合篮球等需要短距离折返运动的选手常见训练方式.某运动员以v1=4m/s的速度向东运动了5s后到达A点,在A点停了5s后,又以v2=6m/s的速度沿原路返回,运动了5s后到达B点,则运动员在全程的平均速度大小和平均速率分别为( )
A.m/s,5m/s B.m/s,m/s
C.1m/s,m/s D.1m/s,5m/s
23.(2022秋•雨山区校级月考)2022年7月24日14时22分,我国在文昌航天发射中心用长征五号B遥三运载火箭,成功将问天实验舱发射升空,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口.若天和核心舱距离地面的高度为h,地球半径为R,卫星绕地球运动的周期为T,下列说法正确的是( )
A.2022年7月24日14时22分为时刻
B.研究天和核心舱的周期时不能把天和核心舱看成质点
C.天和核心舱绕地球运动一周,其位移大小为2π(R+h)
D.天和核心舱绕地球运动一周,其平均速度大小为
24.(2022秋•天山区校级期中)著名的湖南湘西矮寨大桥,全长1073.65米,为了让乘客欣赏美景,一辆汽车减速通过大桥,在前段路程的平均速度为4m/s,后段路程的平均速度为6m/s,则汽车在全程的平均速度是多少?
八.瞬时速度(共4小题)
25.(2023秋•东城区校级期中)如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,质点在NM之间做往复运动。下列说法中正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.三个质点到达M点的瞬时速度相同
C.三个质点到达M点的速率相同
D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
26.(2022秋•湛江期末)据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年11月17日16时50分,经过约5.5小时,神舟十四号航天员乘组圆满完成第三次出舱全部既定任务,航天员陈冬、蔡旭哲安全返回空间站“天和核心舱”,出舱活动取得圆满成功。如图所示是航天员蔡旭哲出舱画面,下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球一圈,瞬时速度不变
B.空间站绕地球一圈,平均速率为0
C.16时50分是时刻,约5.5小时是时间间隔
D.宇航员舱外执行任务时,可以将空间站视为质点
27.(2022秋•宁德期末)(多选)京张高速铁路是2022年北京冬奥会连接北京与张家口的重要交通通道。如图所示,正线由北京北站至张家口站,全长174km,最高设计速度350km/h,下列说法正确的是( )
A.研究列车从张家口开往北京北站的用时,可以将列车当成质点
B.“全长174km”是指列车从北京北站到张家口站所发生的位移
C.“最高设计速度350km/h”是指列车运行时允许达到的最大瞬时速率
D.坐在车厢中的乘客,看到窗外的景物往后退,是因为他选择了地面为参考系
28.(2023秋•杏花岭区校级月考)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1.7×10﹣2m,胸前号码簿上模糊部分的宽度是2×10﹣3m。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。
九.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共7小题)
29.(2023秋•新会区校级期中)有关下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的说法正确的是( )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④军用喷气式飞机在空中沿直线加速飞行
A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.匀速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度一定很大
D.空中加速飞行的飞机由于速度在增加,所以加速度也一定在增加
30.(2024春•永顺县校级期中)下列说法正确的是( )
A.高速公路上限速牌上的速度值一定是指平均速度
B.研究电子绕原子核的转动时,可以把原子看作质点
C.运动员的链球成绩是指球从离开手到落地的位移大小
D.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小
31.(2023秋•延庆区期中)汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量Δv.则如图中能正确表示汽车做加速运动的是( )
A. B.
C. D.
32.(2023秋•惠城区校级期中)(多选)拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6m的位置向下拍球,球落地时的速度大小为4m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3m/s,反弹后上升的最大高度为0.45m。假设球与地面的接触时间为0.1s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,小球可视为质点,则( )
A.与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B.与地面接触这段时间内平均加速度为﹣70m/s2
C.从开始拍球到小球弹到最高点的位移为0.15m
D.从开始拍球到小球弹到最高点的路程为0.15m
33.(2023秋•罗湖区校级期中)(多选)历史上有的科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度,A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为下列说法正确的是( )
A.若A>0且逐渐变小,则a可能不变
B.若A>0且保持不变,则a逐渐变小
C.若A>0且逐渐变大,则物体在中间位置处的速度可能为
D.若4>0且保持不变,则物体在中间位置处的速度为
34.(2023秋•静安区校级期中)一网球以水平速度v=20m/s水平向西飞向球拍,被球拍打击后,网球反向水平弹回,飞回时的速度大小也是20m/s,打击时间为0.2s,则网球的加速度大小为 m/s2,方向 。
35.(2022秋•天祝县校级月考)如表为某轿车的部分参数,求该车从静止加速到100km/h的加速度大小(保留三位有效数字)。
功率P/kW
301
百公里加速时间t/s
6.88
最高速度v/(km•h﹣1)
265
十.速度、速度变化量和加速度的关联(共3小题)
36.(2023秋•栖霞区校级月考)下列物体的运动不可能存在的是( )
A.速度变化量大,加速度小
B.加速度越来越大,速度越来越小
C.加速度等于0,速度越来越小
D.具有向东的加速度,而速度的方向却向西
37.(2023秋•重庆期中)关于汽车在行驶过程中位移、速度、加速度的关系说法一定正确的是( )
A.汽车的位移在增大,速度就在增大
B.汽车起动的瞬间速度为零,加速度也为零
C.汽车向西运动,它不可能具有向东的加速度
D.汽车的加速度减小时,位移可能在增大
38.(2023秋•宝山区校级月考)在世界女排大奖赛中,中国球员朱婷跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出,排球以30m/s的速率水平返回,以排球飞来的方向为正方向,排球速度变化量为 m/s,假设朱婷对排球的击打时间0.25s,则排球在这0.25s内的平均加速度大小为 m/s2。
十一.用定义式计算物体的加速度(共2小题)
39.(2021秋•穆棱市校级期末)小球以v1=4m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt=0.01s后以v2=3m/s的速度沿同一直线反弹.小球在这0.01s内的平均加速度为( )
A.100m/s2,方向向右 B.100m/s2,方向向左
C.700m/s2,方向向左 D.700m/s2,方向向右
40.(2022秋•商洛期末)某同学在距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释放,橡皮擦以3m/s的速度与水平桌面发生碰撞,碰撞后以1m/s的速度反向弹回,已知碰撞的时间为0.2s,则橡皮擦与桌面发生碰撞过程中的平均加速度为( )
A.10m/s2,方向向上 B.10m/s2,方向向下
C.20m/s2,方向向上 D.20m/s2,方向向下
十二.打点计时器的种类与工作原理(共2小题)
41.(2023秋•鼓楼区校级期中)打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图乙是 (填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是 (填“交流4﹣6V”、“交流220V”、四节干电池).
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
vB
vC
vD
vE
vF
数值
(m/s)
0.479
0.560
0.640
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将计算结果填入上表中,要求保留3位有效数字.
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
③由所画速度﹣时间图象求出小车加速度为 m/s2.
④根据速度﹣时间图象判断,在打A计数点时,小车的速度vA= m/s.
(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).
42.(2023秋•杭州月考)打点计时器是物理实验中用来记录物体时间和位移的一种实验仪器,请根据学过的有关打点计时器的知识完成以下小题:
(1)电火花计时器使用的是 V交变电源,电磁打点计时器使用的是约8V (填交流或直流)电源,当电源频率是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,我们无需进行公式运算可以从纸带上直接得到的物理量是 (多选)。
A.加速度 B.位移 C.时间间隔 D.瞬时速度
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是 (多选)。
A.当打点计时器的电源频率变小时,打点计时器的打点时间间隔变大
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.分析实验所得纸带时应以打点计时器打下的第一个点作为第一个计数点
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
E.若使用电火花打点计时器打出的点迹不清晰可能是需要更换墨粉纸盘
十三.打点计时器打出纸带的数据处理(共3小题)
43.(2021秋•滦南县校级月考)在实验中,若电源的频率是50Hz,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
44.(2022秋•疏勒县期末)电磁打点计时器接 (选填“交流”或“直流”)电源,当所用电源的频率是50Hz时,打点计时器每隔 s打一个点。根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是 (请填正确答案标号)。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
45.(2020秋•靖安县校级月考)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的220V的交流电,且频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5这6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐。
(1)由图读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入表中。
距离
d1
d2
d3
测量值/cm
(2)计算小车通过计数点“4”的瞬时速度为v4= m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)若实验中电源电压为215V,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比 (填“偏大”“偏小”“不变”),若实验中电源频率为49Hz,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比 (填“偏大”“偏小”“不变”)。
十四.DIS测量物体速度(共2小题)
46.(2023秋•浦东新区校级期中)小明在做“用DIS测瞬时速度”的实验时,保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如表,则可以判断挡光片的安装方式为( )
实验序号
挡光片宽度
挡光时间
速度
1
6cm
0.17593s
0.341m/s
2
4cm
0.11627s
0.344m/s
A. B.
C.以上两种都可以 D.以上两种都不可以
47.(2023秋•浦东新区校级月考)某实验小组用如图1DIS实验装置“研究小车在轨道上的运动”
(1)实验装置中所用传感器的名称叫 传感器,可以测量挡光片经过时的挡光时间,实验时还需要将 输入计算机,最终获得物体的速度。
(2)某同学为了研究小车在斜面上运动时通过某点的速度大小,依次将四块挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置滑下,实验数据表格中空缺处的数值为 ,你认为第 次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。
次数
挡光片宽度(m)
通过传感器的时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.3472
2
0.060
0.17464
0.3436
3
0.040
0.11662
4
0.020
0.05850
0.3419
(3)实验小组想利用图2装置测量小车沿轨道运动时的加速度。已知挡光片宽度d,传感器1和2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2,为了得到小车的加速度,可以借助轨道上的刻度,测量 ,由此求得小车的加速度为 ;为了减小实验误差,实验中可采取的措施是
。(写出2个措施)
十五.光电门测量物体速度(共3小题)
48.(2023秋•光明区期末)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条.如图所示,滑块在牵引力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条通过第一个光电门的时间Δt1为0.20s,通过第二个光电门的时间Δt2为0.05s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s.试估算滑块加速度为( )
A.2.4m/s2 B.1.2m/s2 C.0.24m/s2 D.0.12m/s2
49.(2023秋•巴南区期中)同学用气垫导轨和光电门测物体的加速度,如图所示滑块在牵引力作用下先后通过两电门,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.02s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t=3s,已知遮光板的宽度为2.00cm,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小 m/s,第二个光电门的速度大小 m/s,则可估算出滑块的加速度为 m/s2(结果均保留2位有效数字)。
50.(2023秋•兰州期中)某同学用如图(a)所示的装置测量重力加速度。
实验器材:有机玻璃条(白色是透光部分,黑色是宽度均为d=1cm的挡光片),铁架台,数字计时器(含光电门),刻度尺。主要实验过程如下:
(1)将光电门安装在铁架台上,下方放置承接玻璃条下落的缓冲物;
(2)用刻度尺测量两个挡光片之间的距离,刻度尺的示数如图(b)所示,读出两挡光片间的距离L= cm;
(3)手提玻璃条上端使它静止在 竖直 方向上,让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过;
(4)让玻璃条自由下落,测得两次挡光的时间分别是t1=10.0ms和t2=5.0ms;
(5)根据以上测量的数据计算出重力加速度g= m/s2(结果保留三位有效数字)。若玻璃板在光电门上方不是由静止下落,而是以一定的向下初速度开始落下,那么真实的实验值相对于上面的计算值而言 (填写“偏大”、“偏小”、“不变”)
十六.频闪相机测量物体速度(共2小题)
51.(2023秋•天津期中)如图所示,一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪相机每隔0.1s拍摄一次,小球从A点到F点运动的位移是 cm,运动的时间是 s,平均速度是 m/s.
52.(2023秋•深圳校级月考)某同学利用频闪照相机研究匀变速直线运动规律。主要步骤如下:
将一可视为质点的小物块,从斜面顶端由静止释放后沿斜面匀加速下滑,进入水平面(经过B点前后速率不变)后匀减速至静止,利用照相机每隔相等时间拍摄一次小物块在不同时刻所处位置,最后得到如图所示(图中为部分位置)的图片,照片上标出相邻位置间的实际距离,已知频闪照相机的曝光频率为2.5Hz。完成下列问题:
(1)图片上小物块相邻位置间的时间间隔为T= s;
(2)小物块在斜面上的加速度大小a1= m/s2,在水平面上的加速度大小a2= m/s;
(3)小物块在B点的速度大小为vB= m/s。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
第一章 (易错52题16大考点)
一.质点(共3小题)
二.参考系及其选取原则(共3小题)
三.矢量和标量的区分与判断(共3小题)
四.时刻、时间的物理意义和判断(共3小题)
五.位移、路程及其区别与联系(共3小题)
六.位移、路程的简单计算(共3小题)
七.平均速度(定义式方向)(共6小题)
八.瞬时速度(共4小题)
九.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共7小题)
十.速度、速度变化量和加速度的关联(共3小题)
十一.用定义式计算物体的加速度(共2小题)
十二.打点计时器的种类与工作原理(共2小题)
十三.打点计时器打出纸带的数据处理(共3小题)
十四.DIS测量物体速度(共2小题)
十五.光电门测量物体速度(共3小题)
十六.频闪相机测量物体速度(共2小题)
一.质点(共3小题)
1.(2022秋•云南期末)关于质点,下列说法正确的是( )
A.研究教室里吊扇的运动情况时可将吊扇看作质点
B.在研究地球绕太阳的运动快慢时可把地球看作质点
C.体育教练员研究百米跑运动员的起跑动作时可将运动员看作质点
D.观看正在技巧与艺术性相结合的花样滑冰比赛时参赛的运动员可视为质点
【答案】B
【解答】解:A、研究教室里吊扇的运动情况时,它的大小不能够忽略,不能看成质点,故A错误。
B、研究地球绕太阳的运动快慢时,即为公转,可把地球看作质点,故B正确;
C、教练员研究百米跑运动员的起跑动作时,其自身大小不能忽略,所以不可以看作质点,故C错误;
D、花样滑冰比赛时,看的就是运动员的动作,此时不能看成质点,故D错误。
故选:B。
2.(2023春•翠屏区校级期末)2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场成功发射。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
B.“7月23日12时41分”指的是时间间隔
C.研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以将探测器看成质点
D.“天问一号”从地球飞到火星的时间决定于它的最大瞬时速度
【答案】C
【解答】解:A、天问一号”从地球到火星的位移大小就是其初位置到末位置有向线段的长度,不是其运行轨迹的长度,其运行轨迹的长度是路程,故A错误;
B、“7月23日12时4(1分)”是探测器发射的时刻,在时间轴上对应一个点,不是时间间隔,故B错误;
C、研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,其大小与形状可以忽略,可以将探测器看成质点,故C正确;
D、“天问一号”从地球飞到火星的时间决定于它的平均速度,不取决于最大瞬时速度,故D错误。
故选:C。
3.(2023春•南宁期末)第七届世界军人运动会于2019年10月18日20:00整在中国武汉正式开幕,中国军事五项队男子选手潘玉程以2分09秒05的成绩打破这一纪录,也成为该项目第一个跑进2分10秒的运动员。以下说法正确的是( )
A.2019年10月18日20:00整是时间
B.2分09秒05的成绩是时刻
C.在研究潘玉程如何以完美的姿势跑步撞终点时,不可以将他视为质点
D.在五项全能赛中的一段直线快速跑的过程中,潘玉程前进的位移就是路程
【答案】C
【解答】解:AB、时刻指的是某一瞬时,在时间轴上是一个点,而时间是两时刻之间的间隔,在时间轴上是一段线段。2019年10月18日20:00整是一瞬间,表示时刻,(2分)09秒05的成绩是完成该项目经历的一段时间,表示时间间隔,故AB错误;
C、质点是用来代替物体的具有质量的点,当需要研究物体的细节时,物体的大小和形状不能忽略不计,不可以将物体视为质点,所以在研究潘玉程如何以完美的姿势跑步撞终点时,不可以将他视为质点,故C正确;
D、路程是标量,位移是矢量,在五项全能赛中的一段直线快速跑的过程中,潘玉程前进的位移大小等于路程,但二者不能等同,故D错误。
故选:C。
二.参考系及其选取原则(共3小题)
4.(2022秋•蚌埠期末)2022年11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船成功对接于中国空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时,形成由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体(如图)。下列说法错误的是( )
A.对接过程6.5小时指的是时间
B.11月30日5时42分指的是时间
C.对接完成后,以核心舱为参考系,飞船是静止的
D.研究对接后的组合体绕地球运动的周期时,可将其视为质点
【答案】B
【解答】解:A.对接过程6.5小时对应时间轴上的一段线段,指的是时间。故A正确;
B.11月30日5时42分对应时间轴上的“某点”指的是时刻。故B错误;
C.对接完成后,以核心舱为参考系,飞船是静止的。故C正确;
D.研究对接后的组合体绕地球运动的周期时,可以忽略它的形状和大小,可将其视为质点。故D正确。
本题选错误的故选:B。
5.(2023秋•双流区校级期中)(多选)甲、乙、丙三人到某超级商场去购物,他们分别在三个都正常运行的电梯上向上一层楼或向下一层楼运动,如图所示。关于他们运动的说法中正确的是( )
A.乙相对丙静止,相对甲运动
B.乙相对甲静止,相对丙运动
C.甲与丙在竖直方向上是相对静止的
D.甲与丙在水平方向上是相对静止的
【答案】BD
【解答】解:由题图可知,甲正由二楼下到一楼,乙正由三楼下到二楼,丙则正由一楼上到二楼。由于电梯的正常运行的速率相等,电梯的倾角又相同,所以,乙相对甲静止,相对丙运动;甲与丙在水平方向上是相对静止的。故AC错误,BD正确;
故选:BD。
6.(2023秋•沈河区校级月考)(多选)关于参考系,下列说法正确的是( )
A.太阳从东边升起,从西边落下,选取的参考系是地球
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参考系
C.乘客看到汽车窗外的景物飞速后退,选取的参考系是汽车
D.物体运动的轨迹与参考系的选取无关
【答案】AC
【解答】解:A.太阳从东边升起,从西边落下,是以地球为参考系,故A正确;
B.运动是绝对的,所以描述运动时,需要选定参考系,故B错误;
C.窗外的树向后退去,是以汽车为参考系的,故C正确;
D.同一物体的运动,选择不同的参考系所观察到的轨迹可能不同,故D错误。
故选:AC。
三.矢量和标量的区分与判断(共3小题)
7.(2022秋•泰山区校级期末)下列说法中正确的是( )
A.速度、加速度、位移、路程都是矢量
B.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合,且在物体上
C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
D.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
【答案】C
【解答】解:A、速度、加速度、位移是矢量,路程是标量,故A错误;
B、重心与物体的形状和质量分布情况有关,只有质量分布均匀形状规则的物体,其重心才在几何中心上,并且重心不一定在物体上,故B错误;
C、通常所说的压力、支持力和绳的拉力本质都是弹力,故C正确;
D、摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反,不一定与物体的运动方向相反,故D错误。
故选:C。
8.(2023秋•泉山区校级月考)现有9个描述运动的物理量:
①位移;
②时间;
③路程;
④瞬时速度;
⑤平均速度;
⑥速度变化量;
⑦速率;
⑧加速度;
⑨电流。
全部是矢量的组合是( )
A.②④⑤⑥⑧ B.①④⑤⑥⑧ C.①②③④⑤⑥⑨ D.①③④⑤⑦⑧⑨
【答案】B
【解答】解:既有大小又有方向、运算遵守平行四边形定则的物理量是矢量,位移、瞬时速度、平均速度、速度变化量、加速度都是矢量。电流虽有方向,电流运算不遵守平行四边形定则,所以电流是标量,时间、路程、速率也都是标量,故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.(2023秋•荔湾区校级月考)下列关于位移和路程的说法,正确的是( )
A.路程是矢量,位移是标量
B.物体做直线运动,位移等于路程
C.一个学生沿着400米的圆形跑道跑了一圈,位移是400m
D.物体在某段时间内位移为零,其路程可能不为零
【答案】D
【解答】解:A.位移有大小也有方向,是矢量,路程只有大小,没有方向,是标量。故A错误;
B.物体只有做单向直线运动,位移大小才等于路程。故B错误;
C.一个学生沿着400米的圆形跑道跑了一圈,初位置和末位置在同一个位置,位移是0m。故C错误;
D.物体在某段时间内位移为零,其路程可能不为零,例如一个学生沿着400米的圆形跑道跑了一圈,位移是0m,但他的路程是400m。故D正确。
故选:D。
四.时刻、时间的物理意义和判断(共3小题)
10.(2023秋•宁河区期中)下列关于时间及时刻表述正确的是( )
A.第5秒内就是4秒末到6秒末这1秒时间
B.第4秒末与第5秒初都是指4秒时刻
C.第4秒末是第4秒和第5秒的中间时刻
D.第5秒初到第6秒末的时间隔为1秒
【答案】C
【解答】解:A.第5秒内就是4秒末到5秒末这1秒时间。故A错误;
B.第4秒末与第5秒初都是指5秒时刻。故B错误;
C.第4秒末是第4秒和第5秒的中间时刻,与时间轴上的点相对应。故C正确;
D.第5秒初到第6秒末的时间隔为2秒。故D错误。
故选:C。
11.(2023秋•秦安县期中)如图甲所示为12306网站显示的2019年10月8号的G4次列车时刻表,如图乙所示为本次列车的行驶路线图,自上海虹桥站至北京南站的行程总长为1318公里。则下列说法中正确的是( )
A.17:00时列车速度为零
B.G4次列车时刻表中的“18:28”指时间间隔
C.上海虹桥站到北京南站的位移大小为1318公里
D.G4次列车自南京南站到北京南站需3小时28分
【答案】A
【解答】解:A、根据时刻表可知,17:00时列车停在济南西站,所以列车的速度为零,故A正确;
B、列车时刻表中的“18:28”指的是时间点,是时刻,故B错误;
C、位移是从初位置到末位置的有向线段,1318公里是自上海虹桥站至北京南站的行程总长,是指路程,故C错误;
D、15:02分列车从南京西站出发,18:28分达到北京南站,一共是3小时26分,故D错误;
故选:A。
12.(2023秋•鼓楼区校级期中)(多选)以下的计时数据指时间的是( )
A.广州市第五中学运动会开幕式于2014年9月29日7:45开始
B.期中物理考试时间为50分钟
C.中央电视台每晚的新闻联播节目19时开播
D.一节课45min
【答案】BD
【解答】解:A、2014年9月29日7:45是指的是一个时间点,是时刻,所以A错误;
B、时间为50分钟指所用的时间的长度,是指时间,所以B正确;
C、19时开播指的是一个时间点,是时刻,所以C错误;
D、一节课45 min指所用的时间的长度,是指时间,所以D正确;
故选:BD。
五.位移、路程及其区别与联系(共3小题)
13.(2022秋•南岗区校级期中)阳光体育冬季校园跑操活动深受学生喜爱,某班学生排着整齐的方阵,迈着整齐的步伐,沿标准的400m跑道一共行进3圈至开始站队位置结束。下列说法正确的是( )
A.部分学生的路程为1200m
B.每个学生的位移为1200m
C.每个学生的路程为1200m
D.部分学生的位移为1200m
【答案】A
【解答】解:AC、围绕400m操场恰好走了3圈,由于队伍有宽度,不是每个学生的路程均为1200m,部分学生的路程为1200m,故A正确,C错误;
BD、恰好跑了3圈,因此所有学生的位移为零,故BD错误。
故选:A。
14.(2022秋•崇川区校级期中)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”。如图所示,下列说法正确的是( )
A.地球在金星与太阳之间
B.以太阳为参考系,金星一直在运动
C.观测“金星凌日”时可以将太阳看成质点
D.以地球为参考系,金星绕太阳一周的位移为零
【答案】B
【解答】解:A、“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于地球和太阳之间,故A错误;
B、以太阳为参考系。可以认为金星是运动的,故B正确;
C、观测“金星凌日”时,如果将太阳看成质点,无法看到“金星凌日”现象,故C错误;
D、以地球为参考系,金星绕太阳一周起点和终点不重合,位移不为零,故D错误。
故选:B。
15.(2023秋•静安区校级期中)一小球从离地面50m高处的A点自由下落,经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住.在上述过程中小球通过的路程是 70 m;位移的大小是 30 m.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:物体的初位置距地面高度为50m,末位置距地面高度为20m,则物体的位移大小等于:x=50m﹣20m=30m,方向竖直向下;
物体运动的总路程是:s=50m+20m=70m.
故答案为:70,30
六.位移、路程的简单计算(共3小题)
16.(2022秋•增城区期末)如图所示,物体沿边长为x的正方形由A沿箭头所示的方向运动到D,则它的位移和路程分别是( )
A.0,0 B.x向下,3x向下
C.x向上,3x D.0,3x
【答案】C
【解答】解:物体的初位置在A,末位置在D,位移是从初位置到末位置的有向线段,所以位移的大小是x,方向向上;
路程是指物体所经过的路径的长度,从A经BC到D,总的路程是3x,所以C正确。
故选:C。
17.(2022秋•天祝县校级月考)如图所示,一个质点沿半径分别为r、R的半圆弧由A运动到B再到C,规定向右为正方向,在此过程中,它的位移和路程分别为( )
A.(R+r),π(R﹣r) B.2(R+r),π(R﹣r)
C.(R+r),π(R+r) D.2(R+r),π(R+r)
【答案】D
【解答】解:质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,首末位置的距离为2(R+r),因为规定向右为正方向,则位移大小为2(R+r),路程为两个圆弧的长度之和s=π(R+r),故D正确,ABC错误。
故选:D。
18.(2021秋•集宁区校级期中)一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:从A点出发沿曲线ABCOADC行进,
当他走到D点时,路程:s=πR+2π•+R=2.5πR,
位移大小:x==R,方向:南偏东45°。
答:他的路程是2.5πR,位移的大小是:R,位移方向:南偏东45°。
七.平均速度(定义式方向)(共6小题)
19.(2023秋•密云区期末)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A.0.10m/s B.100m/s C.4.0m/s D.0.40m/s
【答案】A
【解答】解:滑块经过光电门时的速度表达式v===0.1m/s。A正确,BCD错误;
故选:A。
20.(2023秋•沈阳期末)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s,2s,3s,4s.下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【答案】D
【解答】解:A、物体在AB段的位移为1米,因此由公式,得,故A正确;
B、物体在ABC段的位移大小为:,所以,故B正确;
C、根据公式可知,当物体位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度,位移越小,平均速度越能代表某点的瞬时速度,故C正确;
D、物体做曲线运动,物体在B点的速度不等于AC段的平均速度,故D错误。
本题选错误的,
故选:D。
21.(2023秋•河北区校级月考)如图所示将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7m/s,小球从A点到B点共用时0.3s,则此过程中( )
A.速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向下
B.发生的位移大小为0.5m,方向竖直向下
C.小球通过的路程为7m
D.小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
【答案】B
【解答】解:A.规定竖直向下为正方向,则小球的速度变化量为
Δv=v﹣v0=﹣7m/s﹣10m/s=﹣17m/s
即小球速度变化量的大小为17m/s,负的与规定方向相反,故方向竖直向上,故A错误;
B.位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移为
x=2m﹣1.5m=0.5m
方向竖直向下,故B正确;
C.根据路程为物体运动实际轨迹的长度,所以小球通过的路程为
s=2m+1.5m=3.5m
故C错误;
D.根据平均速度的定义,可得小球的平均速度等于位移除以时间
方向与位移方向相同,为竖直向下,故D错误。
故选:B。
22.(2023春•朝阳区校级期末)折返跑是经常被使用来评量心肺耐力的简易测验方法之一,是一种特别适合篮球等需要短距离折返运动的选手常见训练方式.某运动员以v1=4m/s的速度向东运动了5s后到达A点,在A点停了5s后,又以v2=6m/s的速度沿原路返回,运动了5s后到达B点,则运动员在全程的平均速度大小和平均速率分别为( )
A.m/s,5m/s B.m/s,m/s
C.1m/s,m/s D.1m/s,5m/s
【答案】B
【解答】解:运动员向东运动到A点的位移:x1=v1t1=4×5m=20m
运动员从A点向西运动的位移:x2=v2t3=6×5m=30m
运动员全程的位移:x=x2﹣x1=30m﹣20m=10m,方向向西
运动员全程的平均速度大小:v=m/s=m/s
运动员全程的路程:s=x1+x2=20m+30m=50m
运动员全程的平均速率:v′=m/s=m/s,故B正确,ACD错误。
故选:B。
23.(2022秋•雨山区校级月考)2022年7月24日14时22分,我国在文昌航天发射中心用长征五号B遥三运载火箭,成功将问天实验舱发射升空,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口.若天和核心舱距离地面的高度为h,地球半径为R,卫星绕地球运动的周期为T,下列说法正确的是( )
A.2022年7月24日14时22分为时刻
B.研究天和核心舱的周期时不能把天和核心舱看成质点
C.天和核心舱绕地球运动一周,其位移大小为2π(R+h)
D.天和核心舱绕地球运动一周,其平均速度大小为
【答案】A
【解答】解:A、2022年7月24日14时2(2分)对应时间轴上的一个点,表示某一瞬时,是时刻,故A正确;
B、研究天和核心舱的周期时,其大小和形状相对于轨道可以忽略不计,可以视为质点,故B错误;
C、位移是初位置指向末位置的有向线段,天和核心舱绕地球运动一周,初末位置重合,则其位移大小为0,故C错误;
D、天和核心舱绕地球运动一周位移是0,根据平均速度是位移与时间的比值,知平均速度大小为零,故D错误。
故选:A。
24.(2022秋•天山区校级期中)著名的湖南湘西矮寨大桥,全长1073.65米,为了让乘客欣赏美景,一辆汽车减速通过大桥,在前段路程的平均速度为4m/s,后段路程的平均速度为6m/s,则汽车在全程的平均速度是多少?
【答案】汽车在全程的平均速度是m/s。
【解答】解:设大桥全长为s,汽车通过前段路程的时间为t1==
汽车通过后段路程的时间为t2==
则汽车在全程的平均速度是====m/s=m/s
答:汽车在全程的平均速度是m/s。
八.瞬时速度(共4小题)
25.(2023秋•东城区校级期中)如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,质点在NM之间做往复运动。下列说法中正确的是( )
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.三个质点到达M点的瞬时速度相同
C.三个质点到达M点的速率相同
D.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同
【答案】A
【解答】解:A.三个质点从N到M运动的时间相同,位移相同,由
易知,三个质点从N到M的平均速度相同,故A正确;
B.三个质点到达M点时的瞬时速度方向不同,故B错误;
C.三个质点到达M点的速率不一定相同,故C错误;
D.B质点的平均速度方向为N→M,某时刻瞬时速度方向可能为M→N,故D错误。
故选:A。
26.(2022秋•湛江期末)据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年11月17日16时50分,经过约5.5小时,神舟十四号航天员乘组圆满完成第三次出舱全部既定任务,航天员陈冬、蔡旭哲安全返回空间站“天和核心舱”,出舱活动取得圆满成功。如图所示是航天员蔡旭哲出舱画面,下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球一圈,瞬时速度不变
B.空间站绕地球一圈,平均速率为0
C.16时50分是时刻,约5.5小时是时间间隔
D.宇航员舱外执行任务时,可以将空间站视为质点
【答案】C
【解答】解:A、空间站绕地球一圈,瞬时速度的大小不变,方向一直改变,所以瞬时速度是变化的,故A错误;
B、空间站绕地球一圈,位移为0,平均速度为0。平均速率指的是走过的路程与所用时间的比值,路程不为0,则平均速率不为0,故B错误;
C、16时50分是时刻,约5.5小时是时间间隔,故C正确;
D、宇航员舱外执行任务时,空间站的形状、大小不能忽略,不能看成质点,故D错误。
故选:C。
27.(2022秋•宁德期末)(多选)京张高速铁路是2022年北京冬奥会连接北京与张家口的重要交通通道。如图所示,正线由北京北站至张家口站,全长174km,最高设计速度350km/h,下列说法正确的是( )
A.研究列车从张家口开往北京北站的用时,可以将列车当成质点
B.“全长174km”是指列车从北京北站到张家口站所发生的位移
C.“最高设计速度350km/h”是指列车运行时允许达到的最大瞬时速率
D.坐在车厢中的乘客,看到窗外的景物往后退,是因为他选择了地面为参考系
【答案】AC
【解答】解:A.研究列车从张家口开往北京北站的用时,可以忽略列车的长度与大小,可以将列车当成质点。故A正确;
B.“全长174千米”是指列车从北京北站到张家口站所发生的轨迹的长度,是路程。故B错误;
C.“最高设计速度350千米/小时”是指列车运行时允许达到最大的瞬时速率。故C正确;
D.坐在车厢中的乘客,当他选择了车厢为参考系,看到窗外的景物往后退。故D错误。
故选:AC。
28.(2023秋•杏花岭区校级月考)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1.7×10﹣2m,胸前号码簿上模糊部分的宽度是2×10﹣3m。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)该同学在上述冲刺时间内的位移为0.2m;
(2)该同学冲刺时的速度大小为12m/s;
(3)该同学的百米平均速度大小为7.81m/s。
【解答】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2×10﹣3m,则运动员 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
==m/s=12m/s
由于冲刺时间极短,所以冲刺时的速度大小可认为等于内的平均速度大小,即为12m/s。
(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
答:(1)该同学在上述冲刺时间内的位移为0.2m;
(2)该同学冲刺时的速度大小为12m/s;
(3)该同学的百米平均速度大小为7.81m/s。
九.加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共7小题)
29.(2023秋•新会区校级期中)有关下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的说法正确的是( )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④军用喷气式飞机在空中沿直线加速飞行
A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.匀速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度一定很大
D.空中加速飞行的飞机由于速度在增加,所以加速度也一定在增加
【答案】B
【解答】解:A、点火后即将升空的火箭,尽管速度为零,但速度变化很快,因此加速度很大,故A错误;
B、加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,所以轿车紧急刹车,速度变化很快,加速度很大,故B正确;
CD、运动的磁悬浮列车在轨道上匀速行驶,则加速度为0;军用喷气式飞机在空中沿直线加速飞行,尽管速度增加,但是加速度不一定增加,故CD错误。
故选:B。
30.(2024春•永顺县校级期中)下列说法正确的是( )
A.高速公路上限速牌上的速度值一定是指平均速度
B.研究电子绕原子核的转动时,可以把原子看作质点
C.运动员的链球成绩是指球从离开手到落地的位移大小
D.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小
【答案】D
【解答】解:A、限速牌上的速度限制的是每一时刻的速度,故为瞬时速度,故A错误;
B、研究电子绕原子核的转动时,不能把原子看作质点,否则就没有转动,故B错误;
C、运动员的铅球成绩测量的是水平位移,不能说是球从离开手到落地的位移大小,故C错误;
D、加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快,但速度可以很小,比如竖直上抛运动的最高点,加速度为重力加速度,速度为零,故D正确。
故选:D。
31.(2023秋•延庆区期中)汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,我们以初速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,表示速度的变化量Δv.则如图中能正确表示汽车做加速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A、汽车的速度变化的方向与初速度方向相同时,汽车做加速运动,故A正确;
BC、汽车加速度的方向与速度变化的方向相同而不是相反,汽车做减速运动,故BC错误;
D、速度的变化量用从矢量v1的箭头到矢量v2的箭头的有向线段表示,故速度变化的方向与加速度方向相反,汽车做减速运动,故D错误。
故选:A。
32.(2023秋•惠城区校级期中)(多选)拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6m的位置向下拍球,球落地时的速度大小为4m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3m/s,反弹后上升的最大高度为0.45m。假设球与地面的接触时间为0.1s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,小球可视为质点,则( )
A.与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B.与地面接触这段时间内平均加速度为﹣70m/s2
C.从开始拍球到小球弹到最高点的位移为0.15m
D.从开始拍球到小球弹到最高点的路程为0.15m
【答案】BC
【解答】解:A、取竖直向下为正方向,则球接触地面的过程初、末速度分别为
v1=4m/s,v2=﹣3m/s
则与地面接触这段时间内球的速度变化量为Δv=v2﹣v1=(﹣3﹣4)m/s=﹣7m/s,故A错误;
B、与地面接触这段时间内平均加速度为==m/s2=﹣70m/s2,故B正确;
C、位移为初位置指向末位置的有向线段,则从开始拍球到小球弹到最高点的位移为x=0.6m﹣0.45m=0.15m,故C正确;
D、路程为运动轨迹的长度,从开始拍球到小球弹到最高点的路程为s=0.6m+0.45m=1.05m,故D错误。
故选:BC。
33.(2023秋•罗湖区校级期中)(多选)历史上有的科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度,A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为下列说法正确的是( )
A.若A>0且逐渐变小,则a可能不变
B.若A>0且保持不变,则a逐渐变小
C.若A>0且逐渐变大,则物体在中间位置处的速度可能为
D.若4>0且保持不变,则物体在中间位置处的速度为
【答案】AD
【解答】A.若A不变且A>0,相等位移内平均速度越来越大所以相等位移内所用时间越来越少,但A变小,速度增量减小,根据,分子分母同时减小,a可能不变,故A正确;
B.若A不变且A>0,相等位移内速度增加量相等,则知平均速度越来越大,所以相等位移内所用时间越来越少,由可知,a越来越大,故B错误;
CD.因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为,速度变化量为,所以此位置的速度为误;,故C错误,D正确。
故选:AD。
34.(2023秋•静安区校级期中)一网球以水平速度v=20m/s水平向西飞向球拍,被球拍打击后,网球反向水平弹回,飞回时的速度大小也是20m/s,打击时间为0.2s,则网球的加速度大小为 200 m/s2,方向 水平向东 。
【答案】200,水平向东。
【解答】解:取水平向东为正方向,则网球的加速度大小为
a==m/s2=200m/s2,方向水平向东。
故答案为:200,水平向东。
35.(2022秋•天祝县校级月考)如表为某轿车的部分参数,求该车从静止加速到100km/h的加速度大小(保留三位有效数字)。
功率P/kW
301
百公里加速时间t/s
6.88
最高速度v/(km•h﹣1)
265
【答案】该车从静止加速到100km/h的加速度大小为4.04m/s2。
【解答】解:“百公里加速时间”就是车辆从静止加速到100km/h所需要的时间,
v=100km/h=m/s
根据加速度的定义可知,a==m/s2=4.04m/s2
答:该车从静止加速到100km/h的加速度大小为4.04m/s2。
十.速度、速度变化量和加速度的关联(共3小题)
36.(2023秋•栖霞区校级月考)下列物体的运动不可能存在的是( )
A.速度变化量大,加速度小
B.加速度越来越大,速度越来越小
C.加速度等于0,速度越来越小
D.具有向东的加速度,而速度的方向却向西
【答案】C
【解答】解:A.速度变化量大,若时间很长,则加速度可能很小,故A可能发生,不符合题意;
B.加速度表示物体速度变化的快慢,加速度越来越大,只表明速度变化越来越快,但是如果此时加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,则物体速度会越来越小,故B可能发生,不符合题意;
C.加速度等于0,速度不会发生变化,故C不可能发生,符合题意;
D.当物体向右做减速运动时,具有向右的速度,但加速度方向向左,故D可能发生,不符合题意。
故选:C。
37.(2023秋•重庆期中)关于汽车在行驶过程中位移、速度、加速度的关系说法一定正确的是( )
A.汽车的位移在增大,速度就在增大
B.汽车起动的瞬间速度为零,加速度也为零
C.汽车向西运动,它不可能具有向东的加速度
D.汽车的加速度减小时,位移可能在增大
【答案】D
【解答】解:A、若汽车在做减速运动,速度方向没有变化,则汽车的位移在增大,但速度在减小,故A错误;
B、汽车起动的瞬间速度为零,但速度变化很快,加速度不为零,故B错误;
C、若汽车向西做减速运动,加速度方向与速度方向相反,则它具有向东的加速度,故C错误;
D、若汽车做加速度减小的加速运动,虽然加速度在减小,但速度仍然在增大,位移始终在增大,故D正确。
故选:D。
38.(2023秋•宝山区校级月考)在世界女排大奖赛中,中国球员朱婷跳起将速度为20m/s水平飞来的排球迎面击出,排球以30m/s的速率水平返回,以排球飞来的方向为正方向,排球速度变化量为 ﹣50 m/s,假设朱婷对排球的击打时间0.25s,则排球在这0.25s内的平均加速度大小为 200 m/s2。
【答案】﹣50,200
【解答】解:以排球飞来的方向为正方向,则有v0=20m/s,v=﹣30m/s,则排球速度的变化量为:Δv=v﹣v0=﹣30m/s﹣20m/s=﹣50m/s;
排球的平均加速度为:,所以排球的平均加速度的大小为200m/s。
故答案为:﹣50,200
十一.用定义式计算物体的加速度(共2小题)
39.(2021秋•穆棱市校级期末)小球以v1=4m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt=0.01s后以v2=3m/s的速度沿同一直线反弹.小球在这0.01s内的平均加速度为( )
A.100m/s2,方向向右 B.100m/s2,方向向左
C.700m/s2,方向向左 D.700m/s2,方向向右
【答案】C
【解答】解:令水平向右运动方向为正方向则,加速度a=负号表示加速度的方向水平向左。
故选:C。
40.(2022秋•商洛期末)某同学在距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释放,橡皮擦以3m/s的速度与水平桌面发生碰撞,碰撞后以1m/s的速度反向弹回,已知碰撞的时间为0.2s,则橡皮擦与桌面发生碰撞过程中的平均加速度为( )
A.10m/s2,方向向上 B.10m/s2,方向向下
C.20m/s2,方向向上 D.20m/s2,方向向下
【答案】C
【解答】解:取竖直向下为正方向,则橡皮擦与桌面碰撞过程中初速度为v0=3m/s,末速度为v=﹣1m/s。
根据加速度的定义式有
,即加速度大小为20m/s2,方向竖直向上,故ABD错误,C正确。
故选:C。
十二.打点计时器的种类与工作原理(共2小题)
41.(2023秋•鼓楼区校级期中)打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图乙是 电火花 (填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是 交流220V (填“交流4﹣6V”、“交流220V”、四节干电池).
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
vB
vC
vD
vE
vF
数值
(m/s)
0.479
0.560
0.640
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将计算结果填入上表中,要求保留3位有效数字.
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
③由所画速度﹣时间图象求出小车加速度为 0.8 m/s2.
④根据速度﹣时间图象判断,在打A计数点时,小车的速度vA= 0.33 m/s.
(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的加速度值与真实值相比将 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)图1乙是电火花打点计时器,电源采用的是交流220V.
(2)①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小.
vB==0.400m/s;
vF==0.721m/s;
②根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示:
③由图示图象可知,加速度:a==0.80m/s2.
(3)图线的纵轴截距表示A点的速度,vA=0.33m/s.
(4)当电源频率变为60Hz时,根据T= 可知,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用时间间隔还是按照0.02s计算,因此测出的速度数值将比物体的真实数值小.若打点计时器的电压发生了改变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与真实值相比将不变.
故答案为:(1)电火花、交流220V;
(2)①0.400,0.721; ②如上图所示;
③0.8; ④0.33;
(3)偏小.
42.(2023秋•杭州月考)打点计时器是物理实验中用来记录物体时间和位移的一种实验仪器,请根据学过的有关打点计时器的知识完成以下小题:
(1)电火花计时器使用的是 220 V交变电源,电磁打点计时器使用的是约8V 交流 (填交流或直流)电源,当电源频率是50Hz时,打点计时器每隔 0.02 秒打一个点;
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们无需进行公式运算可以从纸带上直接得到的物理量是 BC (多选)。
A.加速度
B.位移
C.时间间隔
D.瞬时速度
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是 ADE (多选)。
A.当打点计时器的电源频率变小时,打点计时器的打点时间间隔变大
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.分析实验所得纸带时应以打点计时器打下的第一个点作为第一个计数点
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
E.若使用电火花打点计时器打出的点迹不清晰可能是需要更换墨粉纸盘
【答案】(1)220,交流,0.02;(2)BC;(3)ADE。
【解答】解:(1)电火花计时器使用的是220V的交流电源,电磁打点计时器使用的是约8V的交流电源。当电源频率是50Hz时,打点周期为:,即打点计时器每隔0.02s打一个点;
(2)打点计时器是计时仪器,可以记录点迹间的时间,用刻度尺可直接测量点迹间的距离,即可直接得到位移和时间间隔,而加速度和速度需要通过公式计算获得,故BC正确,AD错误。
故选:BC。
(3)A、当打点计时器的电源频率变小时,周期变大,打点计时器的打点时间间隔变大,故A正确;
B、在测量物体速度时,为提高纸带利用率,应先接通打点计时器的电源,后让物体运动,故B错误;
C、分析实验所得纸带时应以点迹清晰、间距合适的点作为第一个计数点,故C错误;
D、纸带上打的点越密,点迹间的距离越小,说明物体运动的越慢,故D正确;
E、若使用电磁打点计时器打出的点迹不清晰时,可能是需要更换复写纸,故E正确;
故选:ADE。
故答案为:(1)220,交流,0.02;(2)BC;(3)ADE。
十三.打点计时器打出纸带的数据处理(共3小题)
43.(2021秋•滦南县校级月考)在实验中,若电源的频率是50Hz,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
【答案】A
【解答】解:AB、如图所示,图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点,也是每5个点取一个计数点;
从图中可以数出相邻的计数点间由5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02秒打一个点,所以两计数点间的时间间隔为0.1s,故A正确,B错误;
CD、每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.12s,故CD错误;
故选:A。
44.(2022秋•疏勒县期末)电磁打点计时器接 交流 (选填“交流”或“直流”)电源,当所用电源的频率是50Hz时,打点计时器每隔 0.02 s打一个点。根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是 AB (请填正确答案标号)。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
【答案】见试题解答内容
【解答】解:打点计时器是使用交流电源的仪器,其打点周期与交流电的周期相同,若交流电频率为50赫兹,则其打点周期为0.02s;
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。
故答案为:交流,0.02,AB。
45.(2020秋•靖安县校级月考)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的220V的交流电,且频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5这6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐。
(1)由图读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入表中。
距离
d1
d2
d3
测量值/cm
1.20
5.40
12.00
(2)计算小车通过计数点“4”的瞬时速度为v4= 0.330 m/s(结果保留3位有效数字)。
(3)若实验中电源电压为215V,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比 不变 (填“偏大”“偏小”“不变”),若实验中电源频率为49Hz,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比 偏大 (填“偏大”“偏小”“不变”)。
【答案】(1)1.20;5.40;12.00;(2)0.330;(3)不变;偏大。
【解答】解:(1)三个距离的测量值:d1=1.20cm;d2=5.40cm;d3=12.00cm;
(2)根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,
那么小车通过计数点“4”的瞬时速度为:
(3)电源电压大小不影响打点周期,则若实验中电源电压为215V,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比不变;
若实验中电源频率为49Hz,则打点周期变大,相邻两计时点间距偏大,而代入计算的周期偏小,其他条件不变,且打点计时器能够正常工作,而实验者并不知道,则速度的测量值和真实值相比偏大。
故答案为:(1)1.20;5.40;12.00;(2)0.330;(3)不变;偏大。
十四.DIS测量物体速度(共2小题)
46.(2023秋•浦东新区校级期中)小明在做“用DIS测瞬时速度”的实验时,保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如表,则可以判断挡光片的安装方式为( )
实验序号
挡光片宽度
挡光时间
速度
1
6cm
0.17593s
0.341m/s
2
4cm
0.11627s
0.344m/s
A. B.
C.以上两种都可以 D.以上两种都不可以
【答案】A
【解答】解:A、若挡光片的安装方式如图中A所示时,则挡光片宽度越窄越接近小车后端的速度,因为保持小车释放点和光电门位置不变,则越接近小车后端速度越大,和表格数据恰好相同,故A正确;
BCD、若挡光片的安装方式如图中B所示时,则挡光片宽度越窄越接近小车前端的速度,由小车运动可知越接近小车前端速度越小,和表格数据相反,故BCD错误。
故选:A。
47.(2023秋•浦东新区校级月考)某实验小组用如图1DIS实验装置“研究小车在轨道上的运动”
(1)实验装置中所用传感器的名称叫 光电 传感器,可以测量挡光片经过时的挡光时间,实验时还需要将 挡光片宽度 输入计算机,最终获得物体的速度。
(2)某同学为了研究小车在斜面上运动时通过某点的速度大小,依次将四块挡光片固定在小车上,让小车从轨道的同一位置滑下,实验数据表格中空缺处的数值为 0.3430m ,你认为第 四 次实验数据测得的速度最接近于挡光片前端经过传感器时的速度。
次数
挡光片宽度(m)
通过传感器的时间(s)
速度(m/s)
1
0.080
0.23044
0.3472
2
0.060
0.17464
0.3436
3
0.040
0.11662
4
0.020
0.05850
0.3419
(3)实验小组想利用图2装置测量小车沿轨道运动时的加速度。已知挡光片宽度d,传感器1和2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2,为了得到小车的加速度,可以借助轨道上的刻度,测量 传感器1和2之间的距离x ,由此求得小车的加速度为 ;为了减小实验误差,实验中可采取的措施是 可选取宽度更小的遮光片;增大两个光电门之间的距离 。(写出2个措施)
【答案】(1)光电,挡光片宽度;(2)0.3430,四;(3)传感器1和2之间的距离x,,可选取宽度更小的遮光片;增大两个光电门之间的距离。
【解答】解:(1)本实验中的传感器将光信号转变为电信号,使用的传感器是光电传感器;
实验时还需要将挡光片宽度输入计算机,利用获得物体的速度;
(2)设挡光片宽度为d,根据
代入数据可得:v≈0.3430m/s
挡光片宽度越窄,遮光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,四次测量中,第四次的遮光时间最短,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。
(3)通过传感器1和2速度分别为
测出传感器1和2之间的距离x,则﹣=2ax
解得:
为了减小实验误差,可选取宽度更小的遮光片,或增大两个光电门之间的距离。
故答案为:(1)光电,挡光片宽度;(2)0.3430,四;(3)传感器1和2之间的距离x,,可选取宽度更小的遮光片;增大两个光电门之间的距离。
十五.光电门测量物体速度(共3小题)
48.(2023秋•光明区期末)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条.如图所示,滑块在牵引力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条通过第一个光电门的时间Δt1为0.20s,通过第二个光电门的时间Δt2为0.05s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s.试估算滑块加速度为( )
A.2.4m/s2 B.1.2m/s2 C.0.24m/s2 D.0.12m/s2
【答案】D
【解答】解:滑块通过第一个光电门时的速度v1==m/s=0.1m/s,滑块通过第二个光电门时的速度v2==m/s=0.4m/s,则滑块加速度a==m/s2=0.12m/s2,故ABC错误,D正确。
故选:D。
49.(2023秋•巴南区期中)同学用气垫导轨和光电门测物体的加速度,如图所示滑块在牵引力作用下先后通过两电门,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.02s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t=3s,已知遮光板的宽度为2.00cm,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小 0.10 m/s,第二个光电门的速度大小 1.0 m/s,则可估算出滑块的加速度为 0.30 m/s2(结果均保留2位有效数字)。
【答案】0.10,1.0,0.30。
【解答】解:根据在极短时间内,物体运动的瞬时速度接近于该过程的平均速度,则滑块通过第一个光电门的速度大小为
v1==m/s=0.10m/s
滑块通过第二个光电门的速度大小为
v2==m/s=1.0m/s
滑块的加速度为
a==m/s2=0.30m/s2
故答案为:0.10,1.0,0.30。
50.(2023秋•兰州期中)某同学用如图(a)所示的装置测量重力加速度。
实验器材:有机玻璃条(白色是透光部分,黑色是宽度均为d=1cm的挡光片),铁架台,数字计时器(含光电门),刻度尺。主要实验过程如下:
(1)将光电门安装在铁架台上,下方放置承接玻璃条下落的缓冲物;
(2)用刻度尺测量两个挡光片之间的距离,刻度尺的示数如图(b)所示,读出两挡光片间的距离L= 15.40 cm;
(3)手提玻璃条上端使它静止在 竖直 方向上,让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过;
(4)让玻璃条自由下落,测得两次挡光的时间分别是t1=10.0ms和t2=5.0ms;
(5)根据以上测量的数据计算出重力加速度g= 9.74 m/s2(结果保留三位有效数字)。若玻璃板在光电门上方不是由静止下落,而是以一定的向下初速度开始落下,那么真实的实验值相对于上面的计算值而言 不变 (填写“偏大”、“偏小”、“不变”)
【答案】(2)15.40;(3)竖直;(5)9.74;不变。
【解答】解:(2)数要读到最小刻度值下一位,故读为15.40cm;
(3)玻璃条需要竖直下落,故手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上;
(5)由速度—位移公式﹣=2gh可得:
g=
其中,
代入数据得,g=9.74m/s2
由以上公式,可知,玻璃条的初速度与重力加速度没有关系,故对实验没有影响,数值不变。
故答案为:(2)15.40;(3)竖直;(5)9.74;不变。
十六.频闪相机测量物体速度(共2小题)
51.(2023秋•天津期中)如图所示,一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪相机每隔0.1s拍摄一次,小球从A点到F点运动的位移是 12.5 cm,运动的时间是 0.5 s,平均速度是 0.25 m/s.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据刻度尺的数据,可知,从A点到F点运动的位移大小是x=12.5cm;
相机每隔0.1s拍摄一次,从A点到F点运动运动的时间为t=0.5s;
依据平均速度公式==cm/s=0.25m/s,
故答案为:12.5,0.5,0.25.
52.(2023秋•深圳校级月考)某同学利用频闪照相机研究匀变速直线运动规律。主要步骤如下:
将一可视为质点的小物块,从斜面顶端由静止释放后沿斜面匀加速下滑,进入水平面(经过B点前后速率不变)后匀减速至静止,利用照相机每隔相等时间拍摄一次小物块在不同时刻所处位置,最后得到如图所示(图中为部分位置)的图片,照片上标出相邻位置间的实际距离,已知频闪照相机的曝光频率为2.5Hz。完成下列问题:
(1)图片上小物块相邻位置间的时间间隔为T= 0.4 s;
(2)小物块在斜面上的加速度大小a1= 4 m/s2,在水平面上的加速度大小a2= 3 m/s;
(3)小物块在B点的速度大小为vB= 8.8 m/s。
【答案】(1)小物块相邻位置间的时间间隔为0.4s。
(2)小物块在斜面上的加速度大小为4m/s2,在水平面上的加速度大小为3m/s2。
(3)小物块在B点的速度大小为8.8m/s。
【解答】解:(1)图片上小物块相邻位置间的时间间隔为
(2)根据匀变速直线运动推论Δx=aT2
斜面的加速度a1= 代入数据得a1=4m/s2
水平面上的加速度a2= 代入数据得a2=3m/s2
(3)小物块在斜面上运动到达“3”位置时的速度大小为
在水平面上的“6”位置时的速度大小为
设小物块从“4”到达B所用时间为t0
在斜面上有vB=v3+a1(T+t0)
在水平地面上有v6=vB﹣a2(T﹣t0+T)
即vB=v6+a2(2T﹣t0)
联立解得t0=0.2s,vB=8.8m/s
答:(1)小物块相邻位置间的时间间隔为0.4s。
(2)小物块在斜面上的加速度大小为4m/s2,在水平面上的加速度大小为3m/s2。
(3)小物块在B点的速度大小为8.8m/s。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。