高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第四节 测量直线运动物体的瞬时速度优秀课堂检测

1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（解析版）

1．关于电火花打点计时器和电磁打点计时器的有关说法中，正确的是(　　)

①电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源

②两种打点计时器的打点频率与交流电源频率一样

③电火花打点计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸

④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉

A．①②　　　　　　 B．③④      C．①③     D．②④

【答案】A

【解析】电火花打点计时器和电磁打点计时器都是利用交流电源工作的。打点频率都与电源频率相等，所以①②正确。而③④恰好把二者的工作原理说反了，故不正确。

2．以下关于数字计时器的说法错误的是(　　)

A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间

B．数字计时器既可以记录物体通过一个光电门的时间，还可以记录物体通过两个光电门之间的时间

C．利用数字计时器可近似计算物体在某一点的瞬时速度

D．利用数字计时器能求物体在某段时间内的平均速度

【答案】A

【解析】解析：由数字计时器的工作原理可知A错B对，当利用数字计时器测出物体通过一个光电门的时间时，由于时间较短，可以近似认为在该段时间内的位移与时间的比为该点的瞬时速度，若测出物体通过两个光电门之间所用的时间，则可求出物体在两个光电门之间的平均速度，C、D对。

3．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是(　　)

A．物体运动和接通电源应同时进行

B．先让物体运动，后接通电源

C．先接通电源，后让物体运动

D．先接通电源还是后接通电源都没有关系，对实验来说效果是一样的

【答案】C

【解析】先接通电源待打点稳定后，再让物体运动。

4.在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作不正确的是(　　) 　　　　

A.打点前,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车

B.舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点

C.打点频率为50 Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1 s

D.实验中应使小车速度尽量小些

【答案】D

【解析】使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车,A对;选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取后面清晰的计数点,B对;打点频率为50 Hz时打点周期为0.02 s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt=5×0.02 s=0.1 s,C正确;小车速度越小点迹越密集,越不容易测量,故实验中应使小车速度尽量大一些,D错.

5.运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了(　　)

A．物体运动的时间

B．物体在不同时刻的速度

C．物体在相邻相同时间内的速度变化

D．物体在不同时间内的位移

【答案】A

【解析】因为打点计时器打点的时间间隔都是0.02 s，所以只要数出纸带上的所打点数，用t＝0.02 s×(n－1)可以计算出物体运动时间，选项A正确。纸带上点迹对应的速度及相邻相同时间内的速度变化不能直接记录，B、C错误。而物体在不同时间内的位移，需要用刻度尺测量，选项D错误。

6．打点计时器所用的电源是50 Hz交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)

A．T＝0.1 s，t＝NT

B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T

C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T

D．T＝0.02 s，t＝NT

【答案】C

【解析】T＝0.02 s，共打出N个点，则就有(N－1)个时间间隔，则t＝(N－1)T。

7．电磁打点计时器振针打点的周期决定于(　　)

A．交流电压的高低

B．交变电流的频率

C．永久磁铁的磁性强弱

D．振针与复写纸的距离

【答案】B

【解析】振动片被线圈内的交变电流周期性地磁化，从而受永久磁铁的周期性吸引、排斥作用而振动，磁化周期等于交变电流的周期，故只有B正确。

8．关于数字计时器的说法正确的是(　　)

A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间

B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移

C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间

D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间

【答案】C　

【解析】数字计时器即可记录物体通过一个光电门的时间，也可记录物体先后两次经过光电门之间的时间，但不能记录物体经过一个光电门的位移，故选项C正确．

9．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动(　　)

【答案】B

【解析】解析：若纸带做匀速运动，则纸带上打的点应是间隔均匀的，故选B。

10．在“探究物体速度随时间变化规律”的实验中，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着，接通电源后释放纸带，被打点的纸带上有一段如图所示，0、1、2、3、4为连续的计数点，相邻计数点间还有四个打点未画出。则（　　）

A．实验时，纸带的右端与重物相连

B．实验中应分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离

C．2点的瞬时速度只可用0、4两点间的平均速度粗略表示

D．1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度

【答案】D

【解析】

A．纸带从左到右点间距逐渐增加，可知实验时，纸带的左端与重物相连，选项A错误；

B．实验中要计算某计数点的速度，只需要测出与该点相邻的两计数点间的距离即可，选项B错误；

CD．2点的瞬时速度可用0、4两点间的平均速度粗略表示，也可用1、3两点间的平均速度粗略表示，但是1、3两点间的平均速度比0、4两点间的平均速度更接近2点的瞬时速度，选项C错误，D正确。

故选D。

11．(多选)通过打点计时器得到的一条打点不均匀的纸带，如图1所示，下列判断正确的是(　　)                                                                                    

A．点密集的地方物体运动的速度比较大

B．点密集的地方物体运动的速度比较小

C．点不均匀说明物体做变速运动

D．点不均匀说明打点计时器有故障

【答案】BC

【解析】点子密集说明在相同的时间内物体的位移小，速度小；点子不均匀说明物体在相等的时间内位移不相等，是变速运动。

12．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时得到一条纸带如图所示A、B、C为相邻的三个计数点，A、B两个计数点间的距离为4.20cm，时间间隔为0.04s，则在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小为（　　）

A．4.20m/s B．2.10m/s C．1.05m/s D．0.85m/s

【答案】C

【解析】

在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小

故选C。

13．(多选)根据打点计时器打出的纸带(　　)

A．能准确求出某点的瞬时速度

B．只能粗略地求出某点的瞬时速度

C．能准确地求出某段时间内的平均速度

D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

【答案】BC

【解析】打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间。纸带上的点子之间的间隔，记录了运动物体在不同时间内发生的位移，应用＝能准确地求出某段时间内的平均速度。当Δt取得比较小时，这个平均速度可粗略代表纸带经过其中点时的瞬时速度，故BC正确。

14．在使用打点计时器的实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(　　)

A．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.08 s

B．每隔4个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s

C．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.2 s

D．每隔5个点取1个计数点，则计数点的时间间隔为0.10 s

【答案】B

【解析】每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间有5个时间间隔。

15．在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是（　　）

A．        B．

C．         D．

【答案】D

【解析】

匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可求出某点的瞬时速度大小，因此有

打点计时器的打点周期为0.02s，由此可求出打点的时间间隔t=0.04s

故选D。

16．一打点计时器所用电源的频率是50 Hz，打出的一条清晰纸带如图所示。纸带上A、B、C三个测量点是按照打点的先后顺序选取的，各点之间的距离如图所示。则A、B间用时________ s，位移为________ m，AB段纸带运动的平均速度是________ m/s，BC段纸带运动的平均速度是________ m/s。

【答案】0.04　2.80×10－2　0.70　1.10

【解析】由电源的频率是50 Hz，知打点计时器打点的时间间隔是0.02 s，则A、B间用时0.04 s，位移为(1.20＋1.60)×10－2 m＝2.80×10－2 m。

AB＝ m/s＝0.70 m/s

BC＝ m/s＝1.10 m/s。

17．小车拖着纸带运动，用打点计时器在纸带上打出一些点。如图所示给出了从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得：s1＝1.40 cm，s2＝1.90 cm，s3＝2.38 cm，s4＝2.88 cm，s5＝3.39 cm，s6＝3.87 cm，那么：

(1)从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是多少？

(2)小车做怎样的运动？

【答案】(1)0.6 s　(2)速度越来越快

【解析】(1)从计数点A，到计数点G，小车运动的时间是t＝0.02×5×6 s＝0.6 s。

(2)由位移的值的变化可见，小车的速度越来越快。

18．某同学在用打点计时器测速度的实验中，得到如图所示的纸带，该同学所用的交流电源的频率为。在纸带上从点开始依次取了五个计数点，且每相邻两个计数点间有3个点未画出，其中。

（1）每相邻两个计数点间的时间间隔为_____。

（2）打点时纸带的速度大小为_____。（结果均保留三位有效数字）

【答案】0.08    1.08   

【解析】

（1）由于所用电源频率为，每相邻两个计数点间有3个点未画出，故每相邻两个计数点间的时间间隔为

（2）打D点时的速度大小