高中物理 第一章 运动的描述 纸带问题分析练习(提高篇)教科版必修1-教科版高一必修1物理试题

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纸带问题分析(提高篇)一、选择题:1.当纸带与运动物体连接时,打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹.如下关于纸带上点迹的说法中,正确的答案是( )A.点迹越密集,说明物体运动越快 B.点迹越密集,说明物体运动越慢C.点迹越密集,说明振针打点越快 D.点迹越密集,说明振针打点越慢2.如下列图,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( )3.在一次常规体检中,某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0cm/s,如下列图每格边长是0.5cm,由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( )A.约100次/min,1s B.约75次/min,0.8sC.约80次/min,1.2s D.约60次/min,1s4.有一身高为H的田径运动员正在进展100m国际比赛,在终点处,有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动,摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s60.得到照片后测得照片中人的高度为h,胸前号码布上模糊局部的宽度是△L,由以上数据可以知道运动员的( )A.100 m成绩 B.冲线速度 C.100m内的平均速度 D.100m比赛过程中发生的位移大小5.关于“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验操作,如下说法中不正确的答案是( )A.长木板不能侧向倾斜,但可一端高一端低B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动6.在实验中,如下关于计数点间时间间隔的说法中正确的答案是( )A.每隔四个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔四个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,如此计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,如此计数点问的时间间隔为0.10s7、图所示为某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。

图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。

由图中的数据可知( )A.小车做匀加速直线运动B.小车加速度的大小为0.80m/s2C.小车经过B点时的速度大小为0.08m/sD.计数点A、C对应的时间间隔内小车的平均速度大小为0.16m/s8.在“研究匀变速直线运动〞的实验中,如下方法有助于减少实验误差的是( )A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一局部进展测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数9.小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如下列图.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头平齐,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.实验次数不同的挡光片能过光电门的时间/s速度/1(m s)第一次Ⅰ0.23044 0.347第二次Ⅱ0.17464 0.344第三次Ⅲ0.11662 0.343第四次Ⅳ0.05850 0.342 如此以下表述正确的答案是( )①四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A.①③ B.②③ C.①④ D.②④二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)________A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________.2、在做“研究匀变速直线运动〞的实验中,某同学得到如下列图的一条纸带,纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出.用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,如此:打下C点时小车的速度大小为m/s;小车的加速度大小为 m/s2.〔结果保存三位有效数字〕3.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断了,如下列图.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:(填字母)(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________.(2)打A纸带时,物体的加速度大小是________m/s2.4.在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如下列图的一条纸带.打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a =________(结果保存两位有效数字).5.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如左图所示.(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,如此在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如右图所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.6.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如下列图,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:s A=16.6 mm,s B=126.5 mm,s D=624.5 mm.假设无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s D和f表示).7.某同学在做“研究匀变速直线运动〞的实验中,用纸带记录小车的运动情况。

如下列图,在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,并用刻度尺测出了各计数点到计数点0的距离,图中所标数据的单位是cm。

根据纸带提供的信息,该同学计算出了打下1、2、3、4、5、6这六个计数点时小车的速度,并填入下表。

1 2 3 4 5 6计数点t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60.358 0.400 0.440 0.485 0.530 0.570v/〔m·s-1〕〔1〕如果计数点0到1的距离记作x1;计数点0到2的距离记作x2,相邻两个计数点间的时间间隔为T。

如此打下计数点1时的速度v1可以用上述字母表示为v1=_________。

〔2〕以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据上表中的v、t数据,在坐标系中描点,并画出小车运动的v-t图象。

〔3〕根据v-t图象可知,在打计数点0时,小车的速度v o=_______m/s〔保存3位有效数字〕;小车运动的加速度为___________m/s2〔保存2位有效数字〕。

〔4〕根据上述数据推算,打点计时器打下计数点7时,小车的速度v7=________m/s〔保存2位有效数字〕。

【答案与解析】一、选择题:1.B解析:振针打点的周期一样,点迹越密说明在一样的打点周期内,纸带运动的距离越小,即纸带运动越慢,应当选项B 正确.2.B解析:匀速直线运动时纸带上的点迹是均匀的,故只有选项B正确.3.D解析:由题图可知,心跳一次纸带移动2.0cm,所用时间2s1s2xtv===,即每分钟跳动60次,D正确.4.B、D解析:号码布上的模糊局部是闪光照片上人1s60时间内前进的位移,实际人前进的位移为HLh∆,因此可以知道1s60时间内运动员的平均速度,由于时间比拟短,可用这段时间内的平均速度代表运动员冲线的速度,应当选项B正确;没有测量运动员跑完100 m的时间,故无法知道100 m成绩和100 m内的平均速度,所以选项A、C均错;100 m比赛是直线运动,其位移大小为100m,故D选项正确.5. B解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,故A项正确.在释放小车前,小车应在靠近打点计时器处,不能紧靠在打点计时器上,故B项不正确.应先通电后再放小车,故c项正确.不要让小车碰在滑轮上.故D项正确.6.A7、ABD解析:从图中发现相邻计数点距离越来越大,而且计数点距离之差相等,所以小车做匀加速直线运动。

故A 对。

根据平均速度的定义,计数点A 、C 对应的时间间隔内小车的平均速度大小0.16/ACAC B ACx v v m s t ===,故B 错,D 对。

8. ACD解析:选取的计数点间隔较大,在用直尺测量这些计数点间的间隔时,在测量绝对误差根本一样的情况下,相对误差较小,因此A 项正确;在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确性降低,因此小车的加速度应适当大些,而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数,以增大拉力,故B 错,D 对;为了减少长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点,因此C 项正确. 9. D解析:通过光电门的时间越短,越接近通过光电门的瞬时速度,速度不变的情况下,时间越短,说明通过的距离越小,因此②④正确.二、填空题:1. (1)A 中应先通电,再放开纸带; (2)D 中取下纸带前应先断开电源;(3)补充步骤G :换上新纸带,重复上述步骤三次步骤顺序为:BFECADG解析:在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,要先接通电源,再放开纸带;在取下纸带前要先断开电源;为了减小实验误差,要重复实验三次即打三条纸带,然后选择理想纸带进展处理. 2、0.898; 2.94;解析: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=0.1s ,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C 点时小车的瞬时速度大小.0.22520.04560.898/20.1C v m s -==⨯根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小, 得:220.36060.12160.1216/ 2.94/40.01a m s m s --==⨯3. (1)C (2)0.6解析:因小车做匀变速直线运动,加速度保持不变,打A 纸带时,加速度3221222(36.030.0)10m /s 0.1x x x a T T --∆-⨯====0.6 m/s 2. 又小车运动的加速度:5223x x a T-=, 如此4、5两点间隔为:x 5=x 2+3aT 2=36.0×10-3 m +3×0.6×0.12 m=54×10-3m所以从纸带A 上撕下的那段应是C. 4. 0.25 m/s 0.30 m/s 2解析:T =5×0.02 s=0.1 s ,2.30 2.62cm /s 0.25 m /s 20.2E DF v T +===, 2222()()7.82 5.11cm /s 0.30 m /s 30.3DE EF FG AB BC CD a T ++-++-=== 5. (1)1.40 (2)5.00解析:(1)根据匀变速直线运动的规律,打D 点的速度等于CE 段的平均速度,即25.6010m /s 1.40 m /s 220.02D CE v T -⨯⨯===(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.图象如下列图,求出加速度为5.00 m/s 2.6. (1)0.1 s (2)2.5 (3)2(32)75D B A s s s f a -+=解析:(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故50.1 s t T == (2)由匀变速直线运动的特点可知:3624.5126.510 2.5 m /s 220.1BD C s v t -⨯⨯-===.(3)设1B A s s s -=,2C B s s s -=,3D C s s s -=,如此2312s s at -=,221s s at -=,即232123s s s at +-=,55t T f==,故27532D B A as s s f-+=,所以2(32)75D B A s s s f a -+=.7、7、〔1〕Tx 22;〔2〕如如下图所示。