《科學(xué)測(cè)量：做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度》素養(yǎng)達(dá)標(biāo)

PAGE8-/NUMPAGES8第4節(jié)科學(xué)測(cè)量：做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度1.(2019·三明高一檢測(cè))電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，不經(jīng)計(jì)算，通過測(cè)量可以從紙帶上直接得到的物理量是 ()A.時(shí)間間隔 B.位移C.平均速度 D.瞬時(shí)速度【解析】選B。時(shí)間間隔通過數(shù)紙帶上所打點(diǎn)的個(gè)數(shù)經(jīng)過計(jì)算得出。位移可以通過測(cè)量紙帶上所打點(diǎn)之間的距離得出。而平均速度或者瞬時(shí)速度都是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出。則B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，在紙帶上所打的一系列點(diǎn)如圖所示，各相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為sⅠ、sⅡ、sⅢ…，則下列關(guān)系式中錯(cuò)誤的是 ()A.sⅡ-sⅠ=aT2 B.sⅢ-sⅠ=2aT2C.sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ D.sⅢ-sⅡ=a【解析】選D。對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差是恒量，即Δs=aT2。對(duì)于該題有sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=aT2，而sⅢ-sⅠ=sⅢ-sⅡ+sⅡ-sⅠ=2aT2。所以選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。3.（2019·全國卷Ⅰ）某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是點(diǎn)，在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為________m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）?！窘馕觥课飰K沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑，相等時(shí)間內(nèi)的間距越來越大，所以在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是A點(diǎn)。根據(jù)紙帶可知xAB=12.0mm、xBC=19.5mm、xCD=27.0mm、xDE=34.5mm，則vC==232.5mm/s=0.233m/s。xDE-xCD=xCD-xBC=xBC-xAB=7.5mm，則a==750mm/s2=0.75m/s2。答案：A0.2330.754.(2019·泉州高一檢測(cè))如圖是研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶(實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接低壓交流電源的頻率為50Hz)。從0點(diǎn)后開始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的順序依次編為0、1、2、3、4、5、6，測(cè)得s1=5.18cm，s2=4.40cm，s3=3.62cm，s4=2.84cm，s5(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_______s。

(2)物體的加速度大小a=_______m/s2，方向_______(選填“A→B”或“B→A”)。

(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，物體的速度大小v3=_______m/s。

【解析】(1)打兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔等于交流電源頻率的倒數(shù)，即T=1f=150s每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，故相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=5×0.02s=0.1s。(2)由逐差法可得物體的加速度a=(s代入數(shù)據(jù)解得a=-0.78m/s2，負(fù)號(hào)表示物體加速度的方向，加速度大小為0.78m/s2。因?yàn)槭且勒沾螯c(diǎn)的先后順序依次編號(hào)，所以物體的運(yùn)動(dòng)方向是B→A，而物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故加速度的方向是A→B。(3)打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)物體的速度v3=s3+s42答案：(1)0.1(2)0.78&A→B(3)0.323【補(bǔ)償訓(xùn)練】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的一段紙帶如圖甲所示，在紙帶上選擇A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。(1)由紙帶提供的數(shù)據(jù)求出打下C、E點(diǎn)時(shí)小車的速度，填入表中：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)BCDE計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t/s00.10.20.3通過計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v/(m·s-1)0.250.45(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖乙中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。(3)根據(jù)作出的v-t圖像可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為_______m/s2。

【解析】(1)根據(jù)平均速度定義可得vC=BD2T=AD-AB2T=0.35m/s，v0.55m/s。(2)畫出的v-t圖像應(yīng)為一條傾斜直線，如圖所示。(3)由圖像的斜率可求得加速度a=ΔvΔt=1m答案：(1)0.35&0.55(2)(3)15.在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖甲所示的一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。(1)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，vD=_______m/s，vC=_______m/s，vB=_______m/s。

(2)在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖像，并根據(jù)圖像求出a=_______。

(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是______m/s，此速度的物理意義是：________________。

【解析】(1)根據(jù)vt2=vD=(105.60vC=(60.30vB=27.60×(2)作出v-t圖像如圖所示根據(jù)圖線斜率知a=12.60m/s2。(3)由圖知：交點(diǎn)的速度為0.1m/s，表示零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度。答案：(1)3.90&2.64&1.38(2)見解析圖&12.60m/s2(3)0.1&零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每間隔110s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為110s，測(cè)得小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移(數(shù)據(jù)見表s1/cms2/cms3/cms4/cm8.209.3010.4011.50(1)小球在連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差________(選填“相等”或“不相等”)，小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬于______直線運(yùn)動(dòng)。

(2)有甲、乙兩位同學(xué)計(jì)算小球加速度方法如下：甲同學(xué)：a1=s2-s1T2，a2=s乙同學(xué)：a1=s3-s12T你認(rèn)為甲、乙哪位同學(xué)的計(jì)算方法正確？_______，加速度值為_______m/s2。

(3)圖中頻閃相機(jī)拍攝第二張照片的時(shí)刻小球瞬時(shí)速度為_______m/s。

【解析】(1)根據(jù)表格中位移數(shù)據(jù)可知，s4-s3=