1、实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度 (25分钟50分)1(6分)(多选)打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了()A物体运动的时间B物体在不同时刻的位置C物体在不同时间内的位移D物体在不同时刻的速度【解析】选A、B。电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打下一个点，因此，根据打在纸带上的点迹，可直接反映物体的运动时间，A正确；由于纸带跟物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置，B正确；物体在不同时间内的位移与不同时刻的速度必须通过测量和计算才能得出，C、D错误。2(6分)在用打点计时器测量瞬时速度实验中，某活动小组选取了长度大致相同的
2、四条纸带进行分析，如图所示。比较四条纸带，平均速度最大的是纸带_，图中标记点O速度最大的是纸带_，运动速度越来越大的是纸带_。【解析】纸带C的运动时间最短，则平均速度最大，纸带B中O点两侧点的间距最大，则瞬时速度最大。需要注意的是，由于未标明纸带的运动方向，故纸带D可能做加速运动，也可能做减速运动，但考虑到纸带A、C大致做匀速运动，纸带B中各点间距不规则变化，纸带D只能做加速运动。答案：CBD3(6分)(2021温州高一检测)某同学让小车带着纸带一起运动，然后测出小车的速度，在该实验中(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_s。(2)从下列选项中选出需要的器材
3、：A电磁打点计时器B天平C低压交流电源D低压直流电源E刻度尺F钩码和小车G秒表H一端有滑轮的长木板I细绳和纸带选出的器材有A、F、H、I，还需要_。(3)某同学按照以下步骤进行操作：a换上纸带重复实验，选择一条较为理想的纸带；b将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；c把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；d断开电源，取下纸带；e把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器。以上步骤有错误的是_(填步骤前的字母)，应更正为_；步骤正确的顺序是_(填步骤前的字母)。【解析】(1)电源频率f50 Hz，纸带上打相邻两点的时间间
4、隔T0.02 s；(2)实验中，不需要测量小车或钩码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表。测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是：C、E。(3)以上步骤有错误的是c，应先接通电源，再释放小车。根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操作步骤顺序为becda。答案：(1)0.02(2)C、E(3)c先接通电源，再释放小车becda4(8分)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验时获得的一条纸带。(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_。(2)A、B、C、D是纸带上的四
5、个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距x_cm，C点对应的速度是_m/s(结果保留三位有效数字)。【解析】(1)由周期和频率的关系T，可知周期为0.02 s，即纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。(2)由题图可知A、B两点间距约为0.70 cm，C点瞬时速度等于B、D间的平均速度，vC m/s0.100 m/s。答案：(1)0.02 s(2)0.70(0.680.72均可)0.1005(8分)如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车)。(1)从点迹的分布情况可以断定：纸带_是匀速通过打点计时器的，纸带_是越走
6、越快的，纸带_是开始越走越快，后来又越走越慢的。(2)图中纸带C是舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1，2，3，4，5那么相邻两个计数点之间的时间间隔为_s。各计数点之间的距离如图中所示，则小车通过“1”计数点的速度v1_m/s，通过“3”计数点的速度v3_m/s。【解析】(1)打点计时器打点的时间间隔相同，若纸带做匀速运动，则打出的点间距是相等的，若纸带做加速运动，则打出的点间距越来越大。纸带减速时，打出的点间距越来越小。(2)两计数点间的时间间隔T0.1 s，通过“1”计数点的速度可用0、2间的平均速度表示，则有v10.135 m/s。通过“3”计数点的速度可用
7、2、4间的平均速度表示，则有v30.180 m/s。答案：(1)ABC(2)0.10.1350.1806(8分)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为t10.29 s，通过第二个光电门的时间为t20.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，则滑块通过第一个光电门的速度为_ m/s，通过第二个光电门的速度为_ m/s。(结果均保留两位有效数字)【解析】由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示。经过第一个光电门的速度v1 m
8、/s0.10 m/s，经过第二个光电门的速度v2 m/s0.27 m/s。答案：0.100.277(8分)如图所示是用“位移传感器”测小车速度的示意图，这个系统由在同一直线上且等高的A、B两个小盒组成，A盒装有红外线和超声波发射器，B盒装有红外线和超声波接收器。A盒被固定在向右运动的小车上，B盒固定在桌面上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波)，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中声速为v0，红外线在A与B之间的传播时间可忽略。问：(x1、x2、x未知)(1)发射红外线脉冲和超声波脉冲时A与B之间的距离为_。(2)经过短暂的t时间后，进行第二次测量，此次接收两者的时间差为t2，已知小车在远离B，则小车运动的速度大小为_。【解析】(1)由于红外线在A与B之间传播的时间可忽略，根据匀速直线运动规律得A、B间的距离为x1v0t1。(2)同理可知：进行第二次测量时，A、B间的距离为x2v0t2，两次发射超声波脉冲的时间间隔为t，即为小车运动xx2x1所用的时间，根据速度的定义式可知小车运动的速度大小为v。答案：(1)v0t1(2)