1.4 实验:用打点计时器测速度
1. 对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,正确的是( )
A .电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电
B .两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C .电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D .电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘
答案 AB
解析 电磁打点计时器使用6 V以下的交流电,电火花计时器使用220 V的交流电,A 对;两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定,B 对;电火花计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘,C 错;电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,D 错.
2.通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是( )
A .点密集的地方物体运动的速度比较大
B .点密集的地方物体运动的速度比较小
C .点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等
D .点不均匀说明打点计时器有故障
答案 BC
解析 纸带上每相邻两个点之间的时间都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动的速度比较小,故A 错,B 对.点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等,故C 对,D 错.
3.关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是( )
A .沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动
B .沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动
C .纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做匀速运动
D .纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做变速运动
答案 BC
Δx 解析 纸带上点间间隔相等,由v =若沿点迹运动的方向看去,Δt
点间距离越来越小,即Δx 变小而时间Δt 不变,说明纸带在做减速运动.
4.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( )
A .偏大 B .偏小
C .无影响 D .无法判断
答案 A
解析 打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频第 1 页 共 4 页
率.当交流电的频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点;当交流电频率低于50 Hz
Δx 时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s,计算速度时如果仍按0.02 s,由v =Δt
将导致测量出的速度值大于其真实值.
5.在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中,某同学有如下操作步骤,其中错误的步骤是________,有遗漏内容的步骤是________.
A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,松开纸带后再接通电源
B .将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,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悬挂适当的钩码
D .取下纸带
E .放手,使小车在平板上运动
F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后合理的序号排列为________.
答案 A D BFCAED
解析 合理的步骤如下:
B .将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,并接好电路
F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码
A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,接通电源
E .放手,使小车在平板上运动
D .断开电源,取下纸带
6.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是________,电火花计时器工作的电压是________.当电源频率是50 Hz时,它每隔________打一个点.如图1所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50 Hz 的交流电源,则ae 段的平均速度为________ m/s,d 点的瞬时速度约为
________ m/s.
图1
答案 交流 6 V以下 220 V 0.02 s 2.19 3.28
解析 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是6 V以下,电火花计时器的工作电压是220 V.当电源的频率是50 Hz时,打点计时器的打点周期是0.02 s.当每5个点取1个计数点时,相邻两个计数点间的时间间隔
x (8.4+13.6+26.8+38.8)×10为T =0.1 s,故ae 段的平均速度为v = m/s=2.19 m/s,d 4T 4×0.1
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2x (26.8+38.8)×10点的瞬时速度最接近ce 段的平均速度,故v d = m/s=3.28 m/s. 2T 2×0.1-
7.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2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板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm,分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为________、
________.
图2
答案 0.10 m/s 0.27 m/s
解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示.
d 3.0×10经过第一个光电门的速度v 1==m/s≈0.10 m/s,经过第二个光电门的速度Δt 10.29
d 3.0×10v 2= m/s≈0.27 m/s. Δt 20.11
8.如图3所示,
甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行读数,甲采取的方
法是用刻度尺先测出AB 间距离为x 1,再分别测出BC 间距离x 2,
CD 间距离x 3,DE 间距离x 4,再代入公式求解.而乙同学只把刻度 图3 尺零刻度线对齐A 点,依次读出B 、C 、D 、E 4点的刻度值x 1、x 2、x 3、x 4. 通过计算的方法求出AB 间距离为x 1,BC 间距离为x 2-x 1,CD 间距离为x 3-x 2,DE 间距离为x 4-x 3,再代入公式求解,你认为哪位同学的测量方法更好一些,误差更小一些?
答案 乙同学的测量方法更好一些,误差更小一些
解析 甲同学测量过程多次移动刻度尺的零刻度线,每移动一次读一次数.而乙同学则只对准一次零刻度线,读出其余各点到第一个点的距离,再进行计算求解,所以乙同学在读数过程中误差更小一些.另外测量过程中测量的位移越长,读数产生的相对误差越小.
9.如图4所示是用小车拖动纸带,用打点计时器打出的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.试求:
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图4
(1)打点计时器打下B 点时小车的瞬时速度;
(2)在图5中作出速度—时间图象.
图5
答案 (1)0.26 m/s (2)见解析图
x 52.0×10解析 (1)v B =m/s=0.26 m/s 2T 2×0.1
x (84.0-24.0)×10(2)v C ==m/s=0.30 m/s 2T 2×0.1
x (120.0-52.0)×10v D == m/s=0.34 m/s 2T 2×0.1
速度—时间图象如图所示
-3-3-3
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1.4 实验:用打点计时器测速度
1. 对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,正确的是( )
A .电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电
B .两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C .电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D .电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘
答案 AB
解析 电磁打点计时器使用6 V以下的交流电,电火花计时器使用220 V的交流电,A 对;两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定,B 对;电火花计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘,C 错;电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,D 错.
2.通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是( )
A .点密集的地方物体运动的速度比较大
B .点密集的地方物体运动的速度比较小
C .点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等
D .点不均匀说明打点计时器有故障
答案 BC
解析 纸带上每相邻两个点之间的时间都相等,所以点密集的地方,说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长,所以物体运动的速度比较小,故A 错,B 对.点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等,故C 对,D 错.
3.关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是( )
A .沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动
B .沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动
C .纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做匀速运动
D .纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做变速运动
答案 BC
Δx 解析 纸带上点间间隔相等,由v =若沿点迹运动的方向看去,Δt
点间距离越来越小,即Δx 变小而时间Δt 不变,说明纸带在做减速运动.
4.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( )
A .偏大 B .偏小
C .无影响 D .无法判断
答案 A
解析 打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频第 1 页 共 4 页
率.当交流电的频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点;当交流电频率低于50 Hz
Δx 时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s,计算速度时如果仍按0.02 s,由v =Δt
将导致测量出的速度值大于其真实值.
5.在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中,某同学有如下操作步骤,其中错误的步骤是________,有遗漏内容的步骤是________.
A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,松开纸带后再接通电源
B .将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,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悬挂适当的钩码
D .取下纸带
E .放手,使小车在平板上运动
F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后合理的序号排列为________.
答案 A D BFCAED
解析 合理的步骤如下:
B .将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端,并接好电路
F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码
A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,接通电源
E .放手,使小车在平板上运动
D .断开电源,取下纸带
6.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是________,电火花计时器工作的电压是________.当电源频率是50 Hz时,它每隔________打一个点.如图1所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50 Hz 的交流电源,则ae 段的平均速度为________ m/s,d 点的瞬时速度约为
________ m/s.
图1
答案 交流 6 V以下 220 V 0.02 s 2.19 3.28
解析 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是6 V以下,电火花计时器的工作电压是220 V.当电源的频率是50 Hz时,打点计时器的打点周期是0.02 s.当每5个点取1个计数点时,相邻两个计数点间的时间间隔
x (8.4+13.6+26.8+38.8)×10为T =0.1 s,故ae 段的平均速度为v = m/s=2.19 m/s,d 4T 4×0.1
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2x (26.8+38.8)×10点的瞬时速度最接近ce 段的平均速度,故v d = m/s=3.28 m/s. 2T 2×0.1-
7.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2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板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm,分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为________、
________.
图2
答案 0.10 m/s 0.27 m/s
解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示.
d 3.0×10经过第一个光电门的速度v 1==m/s≈0.10 m/s,经过第二个光电门的速度Δt 10.29
d 3.0×10v 2= m/s≈0.27 m/s. Δt 20.11
8.如图3所示,
甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行读数,甲采取的方
法是用刻度尺先测出AB 间距离为x 1,再分别测出BC 间距离x 2,
CD 间距离x 3,DE 间距离x 4,再代入公式求解.而乙同学只把刻度 图3 尺零刻度线对齐A 点,依次读出B 、C 、D 、E 4点的刻度值x 1、x 2、x 3、x 4. 通过计算的方法求出AB 间距离为x 1,BC 间距离为x 2-x 1,CD 间距离为x 3-x 2,DE 间距离为x 4-x 3,再代入公式求解,你认为哪位同学的测量方法更好一些,误差更小一些?
答案 乙同学的测量方法更好一些,误差更小一些
解析 甲同学测量过程多次移动刻度尺的零刻度线,每移动一次读一次数.而乙同学则只对准一次零刻度线,读出其余各点到第一个点的距离,再进行计算求解,所以乙同学在读数过程中误差更小一些.另外测量过程中测量的位移越长,读数产生的相对误差越小.
9.如图4所示是用小车拖动纸带,用打点计时器打出的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.试求:
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图4
(1)打点计时器打下B 点时小车的瞬时速度;
(2)在图5中作出速度—时间图象.
图5
答案 (1)0.26 m/s (2)见解析图
x 52.0×10解析 (1)v B =m/s=0.26 m/s 2T 2×0.1
x (84.0-24.0)×10(2)v C ==m/s=0.30 m/s 2T 2×0.1
x (120.0-52.0)×10v D == m/s=0.34 m/s 2T 2×0.1
速度—时间图象如图所示
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