2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時(shí)跟蹤訓(xùn)練四實(shí)驗(yàn)：測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度第2課時(shí)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE4-課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(四)實(shí)驗(yàn)：測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度(第2課時(shí))A級(jí)—學(xué)考達(dá)標(biāo)1．[多選]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上的點(diǎn)跡，直接記錄了()A．物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B．物體在不同時(shí)刻的位置C．物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移D．物體在不同時(shí)刻的速度解析：選AB電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔0.02s在紙帶上打下一個(gè)點(diǎn)，因此，根據(jù)打在紙帶上的點(diǎn)跡，可直接反映物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，A正確；由于紙帶跟物體連在一起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，所以紙帶上的點(diǎn)跡就相應(yīng)地記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，B正確；物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移與不同時(shí)刻的速度必須通過測(cè)量和計(jì)算才能得出，C、D錯(cuò)誤。2．[多選]關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，下列敘述中正確的是()A．點(diǎn)跡均勻，說明紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)B．點(diǎn)跡變稀，說明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)C．點(diǎn)跡變密，說明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)D．相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等解析：選ABD打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針打點(diǎn)的頻率一定，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等，如果紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，則打出的紙帶上的點(diǎn)跡均勻；如果紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，則打出的紙帶上的點(diǎn)跡變?。蝗绻垘ё鰷p速運(yùn)動(dòng)，則打出的紙帶上的點(diǎn)跡變密，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤。3．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)中，某活動(dòng)小組選取了長度大致相同的四條紙帶進(jìn)行分析，如圖所示。比較四條紙帶，平均速度最大的是紙帶________，圖中標(biāo)志點(diǎn)O點(diǎn)速度最大的是紙帶________，運(yùn)動(dòng)速度越來越大的是紙帶________。解析：紙帶C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則平均速度最大，紙帶B中O點(diǎn)兩側(cè)點(diǎn)的間距最大，則瞬時(shí)速度最大。需要注意的是，由于未標(biāo)明紙帶的運(yùn)動(dòng)方向，故紙帶D可能做加速運(yùn)動(dòng)，也可能做減速運(yùn)動(dòng)，但考慮到紙帶A、C大致做勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶B中各點(diǎn)間距不規(guī)則變化，紙帶D只能做加速運(yùn)動(dòng)。答案：CBD4．在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上_________________________________________________________________。A．把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上沒有滑輪的一端，并連好電路C．換上新的紙帶，再重做兩次實(shí)驗(yàn)D．把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面E．使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)F．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼G．?dāng)嚅_電源，取出紙帶解析：正確的實(shí)驗(yàn)步驟是：把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上沒有滑輪的一端，并連好電路；把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后；把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼；使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打完一條紙帶；斷開電源，取出紙帶，換上新紙帶，再重做兩次實(shí)驗(yàn)，即順序?yàn)镈、B、F、A、E、G、C或D、B、A、F、E、G、C。答案：DBFAEGC或DBAFEGC5．如圖所示是在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0,1,2,3,4,5,6，…，現(xiàn)在量得0、1間的距離x1＝5.18cm，1、2間的距離x2＝4.40cm,2、3間的距離x3＝3.62cm,3、4間的距離x4＝2.78cm,4、5間的距離x5＝2.00cm,5、6間的距離x6＝1.22cm。(交流電源頻率為50Hz)(1)根據(jù)上面的記錄，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1,2,3,4,5點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中：位置12345v/(m·s－1)(2)根據(jù)(1)中表格，在圖中畫出小車的速度—時(shí)間圖像，并說明小車速度變化特點(diǎn)。解析：(1)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用包含該點(diǎn)的一段位移內(nèi)的平均速度表示。由v＝eq\f(x,t)得，打1點(diǎn)時(shí)，v1＝1.20m/s；打2點(diǎn)時(shí)，v2＝1.00m/s；打3點(diǎn)時(shí)，v3＝0.80m/s；打4點(diǎn)時(shí)，v4＝0.60m/s；打5點(diǎn)時(shí)，v5＝0.40m位置12345v/(m·s－1)1.201.000.800.600.40(2)描點(diǎn)并連線得小車的速度—時(shí)間圖像，如圖所示。由圖像可知，小車速度均勻減小。答案：見解析B級(jí)—選考提能6．如圖所示是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________。(2)A、B、C、D是紙帶上的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x＝________cm，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)由周期和頻率的關(guān)系T＝eq\f(1,f)，可知周期為0.02s，即紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s。(2)由題圖可知A、B兩點(diǎn)間距約為0.70cm，C點(diǎn)瞬時(shí)速度等于B、D間的平均速度，vC＝eq\f(0.90＋1.10×10－2,2×0.02×5)m/s＝0.100m/s。答案：(1)0.02s(2)0.70(0.68～0.72均可)0.1007．如圖所示的A、B、C三條紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)得到的紙帶(紙帶的左端連接小車)。(1)從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定：紙帶________是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，紙帶________是越走越快的，紙帶________是開始越走越快，后來又越走越慢的。(2)圖中紙帶C是舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1,2,3,4,5，…，那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為________s。各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖中所示，則小車通過“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1＝_______m/s，通過“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v3＝________m/s。解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔相同，若紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間距是相等的，若紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，則打出的點(diǎn)間距越來越大。紙帶減速時(shí)，打出的點(diǎn)間距越來越小。(2)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s，通過“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用0、2間的平均速度表示，則有v1＝eq\f(1.20＋