高中|测量平均速度和瞬时速度题目答案及解析如下，仅供参考！
必修1
第一章运动的描述
1.4实验：用打点计时器测速度
测量平均速度和瞬时速度
在测量瞬时速度的实验中，光电门传感器测量的是$(\qquad)$
挡光片宽度
平均速度
加速度
故选：$\text{B}$。
小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为$v=\dfrac{d}{\Deltat}=\dfrac{5\times{{10}^{-3}}}{0.02}\\text{m/s}=0.25\\text{m/s}$
小车做匀加速直线运动，所求得的速度为平均速度，等于小车经过遮光板中间时刻的瞬时速度，大于小车上的遮光条开始挡光时的瞬时速度。
设遮光片的宽度为$d$，遮光片经过光电门时的速度：${{v}_{0}}=\dfrac{d}{{{t}_{0}}}$，${{v}_{i}}=\dfrac{d}{{{t}_{i}}}$，
重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得：$v_{0}^{2}=2{{a}_{0}}h$，$v_{i}^{2}=2{{a}_{i}}h$，
整理得：$\dfrac{{{a}_{i}}}{{{a}_{0}}}=\dfrac{t_{0}^{2}}{t_{i}^{2}}$；
${{a}_{0}}$的表达式为${{a}_{0}}=$（用$M$，$n$，${{m}_{0}}$和$g$表示，$g$表示重力加速度）。作出$\dfrac{{{a}_{i}}}{{{a}_{0}}}-i$
的图线是一条直线，直线的斜率为$k$，则重锤的质量$M=$（用$k$，$n$，${{m}_{0}}$表示）。
由牛顿第二定律得：$Mg-n{{m}_{0}}g=(M+n{{m}_{0}}){{a}_{0}}$，$(M+i{{m}_{0}})g-(n-i){{m}_{0}}g=(M+n{{m}_{0}}){{a}_{i}}$，
整理得：$\dfrac{{{a}_{i}}}{{{a}_{0}}}=1+\dfrac{2{{m}_{0}}g}{Mg-n{{m}_{0}}g}i$，
则$\dfrac{{{a}_{i}}}{{{a}_{0}}}-i$图像的斜率：$k=\dfrac{2{{m}_{0}}g}{Mg-n{{m}_{0}}g}$，
解得：${{a}_{0}}=\dfrac{Mg-n{{m}_{0}}g}{M+n{{m}_{0}}}$，$M=\dfrac{(2+nk){{m}_{0}}}{k}$；
若重锤的质量约为$300\\text{g}$，为使实验测量数据合理，铁片质量${{m}_{0}}$比较恰当的取值是$(\qquad)$
$1\\\\text{g}$
$5\\\\text{g}$
$40\\\\text{g}$
$100\\\\text{g}$
如果铁片的质量太小，移动铁片时重锤的加速度变化很小，不便于测量，
如果铁片的质量太大，加速度变化太大也不利于测量，如果铁片质量太大甚至重锤会上升，
如果重锤的质量为$300\\text{g}$，铁片的质量如果为$1\\text{g}$或$3\\text{g}$，铁片质量太小，如果铁片质量为$300\\text{g}$，铁片质量与重锤质量相等，这是错误的，因此铁片质量为$40\\text{g}$比较合理。
故选：$\text{C}$。
在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，用到了如图$1$的传感器，挡光片通过传感器瞬间的平均速度可近似为小车的瞬时速度，更换不同的挡光片进行实验，每次实验，小车均在斜面上（选填“同一”、“不同”、“任意”）位置由静止释放，
用位移传感器可以同时测得小车沿斜面运动的$x-t$图像，如图$2$所示，实验中更换不同宽度的挡光片，为何挡光片越窄，测得的平均速度越小？利用$x-t$图分析：。
光电门是常见的测量速度的仪器，图中所示为光电门传感器；
每次实验小车均在斜面上同一位置由静止释放，才能保证每次小车通过光电门时的速度相同。
在$x-t$图像中斜率表示速度，挡光片越窄，位移变化越小，由图像可知，割线的斜率越小，则测得的平均速度越小。
某同学在学习了$DIS$实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。该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。
根据上述数据：
四个挡光片中，挡光片（选填：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）的宽度最小；
根据${{v}^{2}}=2ax$可得：$v=\sqrt{2ax}$
由于小车每次从同一位置由静止开始下滑，故每次到光电门的速度相同。
四次实验中，第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。
遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近于遮光板前端的速度即越趋近于车头的速度。故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。
“用$DIS$测定加速度”的实验中
“用$DIS$测定加速度”的实验中，通过位移传感器获得小车运动的$v-t$图像如图（$a$）所示，小车在$AB$区域内可视为运动，此区域内小车的加速度$a=$$\text{m/}{{\text{s}}^{2}}$，小车在$AB$区域内的位移约为$\text{m}$；
在$v-t$图像中，在$AB$段内，为一条倾斜点的直线，斜率不变，故加速度不变，做匀加速直线运动，
通过的位移为$x=\dfrac{1}{2}\times(0.2+1.0)\times0.5\\text{m}=0.3\\text{m}$；
如图是在“用$DIS$测定位移和速度”实验中得到小车的$s-t$图像，虚线为$1.0\\text{s}$末图像的切线，则由图像可知，小车在$1.0-1.5\\text{s}$内平均速度大小为$\text{m/s}$；$1.0\\text{s}$末小车的瞬时速度大小为$\text{m/s}$。
小车在$1.0-1.5\\text{s}$内平均速度为：$\bar{v}=\dfrac{\Deltax}{\Deltat}=\dfrac{0.3-0.1}{0.5}\\text{m/s}=0.4\\text{m/s}$；
在$s-t$图像中，斜率代表速度，故有：$v=\dfrac{\Deltax}{\Deltat}=\dfrac{0.2-0}{1.5-0.5}\\text{m/s}=0.2\\text{m/s}$。
根据平均速度的定义：$\bar{v}=\dfrac{s}{t}$，
设$OB$距离为${{x}_{OB}}$，$OA$距离为${{x}_{OA}}$，根据运动学公式有$v_{B}^{2}=2a{{x}_{OB}}$，
根据匀变速直线运动的推论可得$\Deltax={{x}_{BC}}-{{x}_{AB}}=a{{T}^{2}}$，
由几何关系可得${{x}_{OA}}={{x}_{OB}}-{{x}_{AB}}$，
联立代入数据可得${{x}_{OA}}=2.25\\text{m}$。
“用$\text{DIS}$测变速直线运动的瞬时速度”的实验装置如图所示，则图中实验器材$A$为传感器。小车上挡光片的宽度越（选填“大”或“小”），测得的速度就越接近挡光片通过传感器时小车的瞬时速度。
图中实验器材$A$为光电门传感器；小车上挡光片的宽度越小，测得的速度越接近于挡光片通过传感器时小车的瞬时速度。