1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 分层作业 -2026-2027学年高一上学期物理同步备课系列（粤教版必修第一册）

**基本信息** 该同步练习通过A基础巩固（6题）和B能力提升（10题）分层设计，以打点计时器与光电门实验为核心载体，构建从仪器操作到误差分析的知识进阶路径，适配新授课物理观念与科学探究素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础巩固|电磁打点计时器原理、纸带数据读取、平均速度计算|以填空、选择题为主，聚焦仪器使用（如电源类型、操作步骤）和基础数据处理（如时间间隔、位移测量），强化运动观念| |B能力提升|实验误差分析、综合数据处理、创新情境应用|含实验步骤排序、电源频率误差讨论、光电门遮光条选择等，通过步行速度测量、筋膜枪频率等真实情境，培养科学思维与探究能力|

第4节　测量直线运动物体的瞬时速度 分层作业 　A　基础巩固　 1．电磁打点计时器是一种使用__________（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，它的工作电压是__________V。使用打点计时器时，应先____________，再让纸带运动。 【答案】 交流 4-6 接通电源 【详解】[1][2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V。 [3]使用打点计时器时，应先接通电源，再让纸带运动。 2．(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是______；（多选） A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 (2)在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．把打点计时器固定在桌子上     B．安好纸带 C．松开纸带让物体带着纸带运动     D．接通低压交流电源 E．取下纸带 F．断开开关 这些步骤正确的排列顺序为______。 (3)如图所示，是某人练习使用打点计时器得到的纸带，若所用电源频率为50Hz。图中直尺的最小单位为______cm。从打下O点到打下H点，共9点，共历时______s，位移______cm，这段时间内纸带运动的平均速度是______m/s。打下G点时的速度是______m/s。（注意最后两空结果保留2位有效数字） 【答案】(1)AB (2)ABDCFE (3) 0.1 0.16 11.40 0.71 1.3 【详解】（1）可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔和位移；平均速度和瞬时速度需要通过计算得到。 故选AB。 （2）在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，先把打点计时器固定在桌子上，安好纸带；实验时，先接通低压交流电源，再松开纸带让物体带着纸带运动；然后断开开关，取下纸带。故正确的排列顺序为ABDCFE。 （3）[1]由图可知直尺的最小单位为0.1cm。 [2][3][4]从打下O点到打下H点，共9点，共历时 位移大小为 这段时间内纸带运动的平均速度为 [5]打下G点时的速度为 3．某同学做“练习使用打点计时器”的实验时，用手向左拖动纸带，打出一条如图所示的纸带， 打点计时器所使用交流电的频率为50Hz。 (1)根据纸带判断，下列说法正确的是（　　） A．纸带做匀速运动 B．纸带做加速运动 C．纸带做减速运动 D．打点计时器打1号点时纸带的速度小于打2号点时的速度 (2)在计算“AF”间的平均速度时，下列做法正确的是（　　） A．用A、F间的距离除以0.1s B．用B、E间的距离除以0.06s C．用A、C间的距离除以0.04s D．用C、D间的距离除以0.02s 【答案】(1)D (2)A 【详解】（1）ABC．用手向左拖动纸带，根据纸带点迹分布，点迹先变稀疏，后变密集，可知，纸带先向左做加速运动，后向左做减速运动，故ABC错误； D．根据 打1号点与2时分别，截取其左右两侧相邻两点，时间间隔相等，2号点通过的间距大一些，可知，打点计时器打1号点时纸带的速度小于打2号点时的速度，故D正确。 故选D。 （2）在计算“AF”间的平均速度时，对应时间间隔段落有5个段落，则时间间隔为 故选A。 4．同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图，四条纸带上a、b之间的距离相等，其中a、b间的平均速度最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下相同个数的点的过程中，所用的时间相同，而纸带A打点最少，四条纸带中a到b位移相等，所以纸带A的平均速度最大，故选A。 5．如图所示是利用光电门近似测瞬时速度的实验，若遮光条宽度，滑块通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，则滑块经过第一个光电门时的瞬时速度为______m/s，滑块经过第二个光电门时的瞬时速度为______m/s，在这个实验中要更准确的测出滑块通过光电门的瞬时速度，遮光条宽一些好还是窄一些好______（填“宽”或“窄”）。 【答案】 0.2 0.3 窄 【详解】[1]由于遮光条通过光电门的时间很短，可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代表瞬时速度，滑块经过第一个光电门时的瞬时速度为 [2]滑块经过第二个光电门时的瞬时速度为 [3]滑块通过光电门的平均速度代表瞬时速度，则滑块通过光电门的时间越短越接近其瞬时速度，即遮光条窄一些，误差更小。 6．如图所示，当滑块通过光电门时，光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间，已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s。 (1)滑块经过光电门时的速度大小为____________； (2)为使更接近瞬时速度，下列一定正确的措施是____________（填标号）。 A．换用更窄的遮光条 B．换用更宽的遮光条 C．改变滑块的释放点 【答案】(1) (2)A 【详解】（1）滑块经过光电门时的速度大小为 （2）AB．瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置时）的速度，当时，可看成物体的瞬时速度，小，也相应会减小，更接近瞬时速度，故A正确，B错误； C．滑块释放点改变，不影响瞬时速度测量，故C错误。 故选A。 　B　能力提升　 7．电磁打点计时器打点时应先______，再让纸带运动。现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实值______（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 接通电源 偏大 【详解】[1]电磁打点计时器打点时应先接通电源，再让纸带运动； [2]当电源频率低于50Hz时，打点周期变大，则测出的速度数值将比物体的真实值偏大。 8．小明在实验室使用图甲打点计时器测量手拉纸带的速度。 (1)小明应该选用的电源为______（选填器材前的字母代号）； A．干电池 B．蓄电池 C．学生电源交流输出 D．学生电源直流输出 (2)实验打出的纸带如图乙所示，每相邻两个点之间还有4个点未画出。已知电源频率50Hz，且A端与手相连。由图可以判断，手拉动时做______运动（选填“匀速”或者“加速”、“减速”）。图中点A到点E历时______s。点A对准刻度尺0刻线，从刻度尺上读出B、C、D、E到A点的距离，其中AE两点间距______cm。可计算出B点瞬时速度近似为______m/s（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)C (2) 加速 0.40 9.30 0.16 【详解】（1）电磁打点计时器应连接低压交流电源，所以小明应该选用的电源为学生电源交流输出。 故选C。 （2）[1]已知A端与手相连，由图乙可知，相同时间内通过的位移越来越大，所以手拉动时做加速运动； [2]每相邻两个点之间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 图中点A到点E历时 [3]图中刻度尺的分度值为，由图乙可知 [4]B点对应的瞬时速度为 9．用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、、、四个计数点（相邻计数点间还有四个点未画出），则点的读数为_____cm。已知打点计时器每隔打一个点，则在打下点时，小车的瞬时速度为_____（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)ADE (2) 7.40 0.610 【详解】（1）A．依据打点计时器工作原理可知打点计时器需要使用交流电源，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，也不需要考虑绳上拉力是否近似等于重力，因此不需要满足钩码质量必须远小于小车质量这个条件，故BC错误； D．为了能多打出一些点便于数据处理，提高纸带的利用率，小车应靠近打点计时器释放，故D正确； E．为了提高纸带的利用率，实验时应先接通电源，再释放小车，故E正确。 故选ADE。 （2）[1] 刻度尺的最小分度值为1mm，根据刻度尺的读数规则，应估读到最小分度值的下一位，所以c点的读数为7.40cm； [2] 近似取相邻两计数点的平均速度代替该点的瞬时速度，即在打下c点时，小车的瞬时速度为 10．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6个计数点如上图所示，纸带中段的平均速度为___________m/s。（保留两位有效数字） (2)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，如上图所示，若用图中曲线描述人运动的速度—时间关系，图像中纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，请根据上图计算该同学每走一步的时间为___________s，步行的速度为___________m/s。 【答案】(1)1.2 (2) 0.5 1.05 【详解】（1）打点计时器的打点周期为 每5个点取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔为 所以，纸带中CD段的平均速度为 （2）[1]纸带的横宽对应横坐标中的时间长度为 由图可知，该同学每迈一步的时间为纸带的横宽对应横坐标中的时间长度的5倍，即 [2]可把图像看成图像，则该同学一步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，则该同学的速度为 11．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。所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器（含纸带）、学生电源、米尺、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、C、D为四个相邻的计数点，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)计数点A到O点的距离是_______cm。 (2)根据纸带求出木块在A点、B点间的平均速度大小是_______m/s。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】(1)10.50 (2)0.84 【详解】（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；AB两点间距为 x = 18.90 cm − 10.50 cm = 8.40 cm 木块在A、B点间的平均速度大小是 12．光电计时系统借助光源和光敏管工作，如图甲所示。如图乙，在滑块上安装宽度为的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为。 (1)遮光条通过光电门的平均速度__________（保留两位有效数字）。 (2)考虑到光电门的光源射出的光有一定的粗细，当遮光条100%遮住光源发出的光时，才认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)2.4 (2) 【详解】（1）遮光条通过光电门的平均速度 （2）由于光源光束有一定粗细，只有当遮光条100%遮住光束时，计时器才开始计时。记录的时间比实际时间要偏小，，所以速度的测量值会偏大。 13．小王想制作本土蚂蚁驾驶四驱车对抗入侵物种非洲大蜗牛，保护足球场的动画片。她准备实拍录像并利用光电门测量四驱车的速度。实验室提供的遮光条有4cm，2cm，1cm三种（无底座）。四驱车在草地上的运动速度起伏不定且较慢，小王发现可以仅用一个光电门测量四驱车0.1s内的平均速度（剧情需要）。为保持稳定，同精度下遮光条数量越少越好，她优先使用_____（填“宽”或“窄”）的遮光条。对某段草较高的地方，小王估计四驱车速度大小约为1.0m/s，需用_____个遮光条并排放在车上；实测发现通过光电门的时间为0.125s，则此段位移中四驱车平均速度大小约为_____m/s（保留3位有效数字），应当减少一个_____cm遮光条并重测。 【答案】 宽 3 0.800 2 【详解】[1]为保持稳定，同精度下遮光条数量越少越好，她优先使用宽的遮光条，因为宽的遮光条可以减少数量需求。 [2]估计速度为1.0m/s，测量时间需为0.1s，因此需要遮光条总宽度为1.0×0.1m=10cm；则可用2个4cm宽的遮光条和1个2cm的遮光条并排放在车上，因此需要3个遮光条。 [3]实测发现通过光电门的时间为0.125s，则此段位移中四驱车平均速度大小约为 [4]实测速度（0.800m/s）低于估计速度（1.0m/s），说明遮光条总宽度偏大，应减少一个遮光条。减少一个2cm遮光条后，总宽度为8cm，重新测量。 14．研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。 (1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。 (2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。 (3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度______。（用s、∆t′表示） 【答案】(1)2.0 (2)偏大 (3) 【详解】（1）遮光条通过光电门的平均速度为 （2）由于光电门的光源射出的光有一定的粗细，且当遮光条遮住光源射出光的80%，认为光被遮住，即挡光时间变短，所以平均速度的测量值比真实值偏大。 （3）若采用U型挡光片，则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内，滑块的位移为2s，所以 15．“筋膜枪”是利用内部电机带动“冲击头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学测量一款筋膜枪的冲击频率，实验过程如下。 （1）实验操作 ①如图（a），将打点计时器与铺有复写纸的垫板并排放置； ②一条纸带穿过打点计时器限位孔，筋膜枪冲击头置于纸带上方固定位置并靠近纸带中线； ③先开启打点计时器和筋膜枪，再用手拉动纸带，打点计时器放电针在纸带正面打出点迹的同时，筋膜枪冲击头击打纸带，通过复写纸在纸带背面印出点迹； ④关闭打点计时器和筋膜枪，取走纸带； ⑤重复上述操作，打出多条纸带，选取两面点迹清晰的一条纸带。 （2）纸带处理 如图（b），用同一刻度尺比对纸带正面、背面点迹，正面的起始点标为，背面的起始点标为。在纸带正面取一个计时点标为，背面取一个计时点标为，使得。在纸带正面取另一个计时点标为，背面取另一个计时点标为，使得。 （3）数据分析 ①图（b）中纸带的运动方向是____________（填“向左”或“向右”），从纸带上的点迹可知打点计时器的“放电针”和筋膜枪的“冲击头”之间的水平距离为__________cm； ②数得间共48个间隔，间共40个间隔。已知打点计时器的打点频率为50 Hz，由此可知该筋膜枪的冲击频率为__________Hz（保留两位有效数字）； ③该实验中，纸带与限位孔之间的摩擦__________（填“会”或“不会”）造成实验系统误差。 【答案】 向左 6.25 42 不会 【详解】[1]此实验的原理是，相同时间内数各自打下的点的数量与各自的频率成正比。图中可知纸带上的点左密右疏，则点是从左向右打出的，所以纸带是向左运动的，纸带运动方向向左。 [2]第一个点之间的距离即“放电针”与“冲击头”之间的距离，也即的长度，刻度值最小分度值为0.1cm，需估读到百分位，即6.25cm。 [3]由图可知，，则、为同一段时间各自打点的长度，打点数量正比于频率，故有 解得 [4]虽然纸带与限位孔的摩擦会阻碍纸带的运动，但对两者影响是一致的，并不会影响两者打在纸带上的点的数量，故对实验无影响，不会造成系统误差。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节　测量直线运动物体的瞬时速度 分层作业 　A　基础巩固　 1．电磁打点计时器是一种使用__________（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，它的工作电压是__________V。使用打点计时器时，应先____________，再让纸带运动。 2．(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是______；（多选） A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 (2)在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．把打点计时器固定在桌子上     B．安好纸带 C．松开纸带让物体带着纸带运动     D．接通低压交流电源 E．取下纸带 F．断开开关 这些步骤正确的排列顺序为______。 (3)如图所示，是某人练习使用打点计时器得到的纸带，若所用电源频率为50Hz。图中直尺的最小单位为______cm。从打下O点到打下H点，共9点，共历时______s，位移______cm，这段时间内纸带运动的平均速度是______m/s。打下G点时的速度是______m/s。（注意最后两空结果保留2位有效数字） 3．某同学做“练习使用打点计时器”的实验时，用手向左拖动纸带，打出一条如图所示的纸带， 打点计时器所使用交流电的频率为50Hz。 (1)根据纸带判断，下列说法正确的是（　　） A．纸带做匀速运动 B．纸带做加速运动 C．纸带做减速运动 D．打点计时器打1号点时纸带的速度小于打2号点时的速度 (2)在计算“AF”间的平均速度时，下列做法正确的是（　　） A．用A、F间的距离除以0.1s B．用B、E间的距离除以0.06s C．用A、C间的距离除以0.04s D．用C、D间的距离除以0.02s 4．同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图，四条纸带上a、b之间的距离相等，其中a、b间的平均速度最大的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示是利用光电门近似测瞬时速度的实验，若遮光条宽度，滑块通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，则滑块经过第一个光电门时的瞬时速度为______m/s，滑块经过第二个光电门时的瞬时速度为______m/s，在这个实验中要更准确的测出滑块通过光电门的瞬时速度，遮光条宽一些好还是窄一些好______（填“宽”或“窄”）。 6．如图所示，当滑块通过光电门时，光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间，已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s。 (1)滑块经过光电门时的速度大小为____________； (2)为使更接近瞬时速度，下列一定正确的措施是____________（填标号）。 A．换用更窄的遮光条 B．换用更宽的遮光条 C．改变滑块的释放点 　B　能力提升　 7．电磁打点计时器打点时应先______，再让纸带运动。现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实值______（填“偏大”或“偏小”）。 8．小明在实验室使用图甲打点计时器测量手拉纸带的速度。 (1)小明应该选用的电源为______（选填器材前的字母代号）； A．干电池 B．蓄电池 C．学生电源交流输出 D．学生电源直流输出 (2)实验打出的纸带如图乙所示，每相邻两个点之间还有4个点未画出。已知电源频率50Hz，且A端与手相连。由图可以判断，手拉动时做______运动（选填“匀速”或者“加速”、“减速”）。图中点A到点E历时______s。点A对准刻度尺0刻线，从刻度尺上读出B、C、D、E到A点的距离，其中AE两点间距______cm。可计算出B点瞬时速度近似为______m/s（计算结果保留2位有效数字）。 9．用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、、、四个计数点（相邻计数点间还有四个点未画出），则点的读数为_____cm。已知打点计时器每隔打一个点，则在打下点时，小车的瞬时速度为_____（计算结果保留3位有效数字）。 10．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6个计数点如上图所示，纸带中段的平均速度为___________m/s。（保留两位有效数字） (2)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，如上图所示，若用图中曲线描述人运动的速度—时间关系，图像中纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，请根据上图计算该同学每走一步的时间为___________s，步行的速度为___________m/s。 11．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。所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器（含纸带）、学生电源、米尺、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、C、D为四个相邻的计数点，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)计数点A到O点的距离是_______cm。 (2)根据纸带求出木块在A点、B点间的平均速度大小是_______m/s。（计算结果保留两位有效数字） 12．光电计时系统借助光源和光敏管工作，如图甲所示。如图乙，在滑块上安装宽度为的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为。 (1)遮光条通过光电门的平均速度__________（保留两位有效数字）。 (2)考虑到光电门的光源射出的光有一定的粗细，当遮光条100%遮住光源发出的光时，才认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值_______（选填“偏大”或“偏小”）。 13．小王想制作本土蚂蚁驾驶四驱车对抗入侵物种非洲大蜗牛，保护足球场的动画片。她准备实拍录像并利用光电门测量四驱车的速度。实验室提供的遮光条有4cm，2cm，1cm三种（无底座）。四驱车在草地上的运动速度起伏不定且较慢，小王发现可以仅用一个光电门测量四驱车0.1s内的平均速度（剧情需要）。为保持稳定，同精度下遮光条数量越少越好，她优先使用_____（填“宽”或“窄”）的遮光条。对某段草较高的地方，小王估计四驱车速度大小约为1.0m/s，需用_____个遮光条并排放在车上；实测发现通过光电门的时间为0.125s，则此段位移中四驱车平均速度大小约为_____m/s（保留3位有效数字），应当减少一个_____cm遮光条并重测。 14．研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。 (1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。 (2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。 (3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度______。（用s、∆t′表示） 15．“筋膜枪”是利用内部电机带动“冲击头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学测量一款筋膜枪的冲击频率，实验过程如下。 （1）实验操作 ①如图（a），将打点计时器与铺有复写纸的垫板并排放置； ②一条纸带穿过打点计时器限位孔，筋膜枪冲击头置于纸带上方固定位置并靠近纸带中线； ③先开启打点计时器和筋膜枪，再用手拉动纸带，打点计时器放电针在纸带正面打出点迹的同时，筋膜枪冲击头击打纸带，通过复写纸在纸带背面印出点迹； ④关闭打点计时器和筋膜枪，取走纸带； ⑤重复上述操作，打出多条纸带，选取两面点迹清晰的一条纸带。 （2）纸带处理 如图（b），用同一刻度尺比对纸带正面、背面点迹，正面的起始点标为，背面的起始点标为。在纸带正面取一个计时点标为，背面取一个计时点标为，使得。在纸带正面取另一个计时点标为，背面取另一个计时点标为，使得。 （3）数据分析 ①图（b）中纸带的运动方向是____________（填“向左”或“向右”），从纸带上的点迹可知打点计时器的“放电针”和筋膜枪的“冲击头”之间的水平距离为__________cm； ②数得间共48个间隔，间共40个间隔。已知打点计时器的打点频率为50 Hz，由此可知该筋膜枪的冲击频率为__________Hz（保留两位有效数字）； ③该实验中，纸带与限位孔之间的摩擦__________（填“会”或“不会”）造成实验系统误差。 学科网（北京）股份有限公司 $