2020年高中物理 第一章 运动的描述 1.4 实验：用打点计时器测速度

2020年高中物理 第一章 运动的描述 1.4 实验：用打点计时器测速度

‎1.4 实验：用打点计时器测速度 ‎1.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是 (　　)‎ A． 换用宽度更窄的遮光条 B． 提高测量遮光条宽度的精确度 C． 使滑块的释放点更靠近光电门 D． 增大气垫导轨与水平面的夹角 ‎【答案】A ‎2.在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是(　　)‎ A． ＝vD，Δt1＝0.14 s B． ＝vD，Δt2＝0.06 s 5‎ C． ＝vD，Δt3＝0.1 s D． ＝vD，Δt4＝0.04 s ‎【答案】D ‎ ‎3.(多选)下列关于打点计时器的认识中，正确的是(　　)‎ A． 电磁打点计时器的工作电压是6 V，所以可以用4节1.5 V的干电池供电 B． 电火花打点计时器使用的是220 V交流电源，可以直接接入生活用电 C． 使用电火花打点计时器打点过程中，发现打的点迹很不清晰、颜色偏淡，则可能需要更换新的墨粉纸盘 D． 在使用打点计时器时，当接入电源频率为50 Hz时，则每0.02 s 打一个点 ‎【答案】BCD ‎ ‎4.如图所示是电火花计时器的示意图．电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用__________（选填“交流”或“直流”）电源．其工作时的基本步骤如下：‎ A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是　　．（按顺序填写步骤编号）‎ ‎【答案】交流；CBDA ‎ ‎5.以下关于打点计时器的说法正确的是(　　)‎ A．电磁打点计时器和电火花计时器都不可以接直流电源，应该接6V以下的低压交流电源 B．电磁打点计时器和电火花计时器都用到一张黑色小纸片，它其实就是复写纸 C．电磁打点计时器是利用火花放电的原理进行工作的仪器 D．电火花计时器与电磁打点计时器比较，它的实验误差较小．‎ ‎【答案】D ‎ 5‎ ‎6. 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，表示纸带是匀速运动的 D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动 ‎【答案】BC ‎ ‎7.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．‎ A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压______(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．‎ B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________，并压在______下面．‎ C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.‎ D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.‎ E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．‎ F．利用公式＝计算纸带运动的平均速度．‎ 实验步骤的合理顺序是________．‎ ‎【答案】交流　限位孔　复写纸　(n－1)×0.02 s　BAEDCF；‎ ‎8.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50 HZ． ‎ ‎（1）相邻两个计数点间的时间为　            　．‎ ‎（2）打第四个计数点时纸带的速度v1 =            　 m/s．‎ ‎【答案】（1）0.1 s；（2）1.2． ‎ ‎9.如下图所示是研究匀变速直线运动的实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始每5个点取一个计数点：0、1、2、3、4、5、6，量得s1＝‎1.30 cm，s2＝‎3.10 cm，s3＝‎5.38 cm，s4＝‎8.16 cm，s5＝‎11.45 cm，s6＝‎15.26 cm，‎ 5‎ ‎(1)计算打下1、2、3、4、5五个计数点时小车的瞬时速度(要求保留3位有效数字)‎ ‎(2)将1、2、3、4、5各个时刻的瞬时速度标在如下图所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．‎ ‎【答案】 (1) 0.155　0.204　0.253　0.304　0.355‎ ‎（2）‎ ‎10.光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．现有一辆小车带有宽度为d（很窄）的挡光片做匀变速直线运动，先后通过第一个光电门和第二个光电门，光电计时器记录下的挡光时间分别是t1和t2，挡光片从第一个光电门运动到第二个光电门用时t ‎（1）小车通过第一个光电门的平均速度为__________________；‎ 5‎ ‎（2）如果将小车通过光电门的平均速度看作小车的瞬时速度，小车从第一个光电门运动到第二个光电门的加速度为__________________。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎11.光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1＝5×10－2 s，t2＝3×10－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为‎1 mm的刻度尺测量小滑块的长度为d，示数如图乙所示．实验中可计算得出滑块的长度d为________cm，滑块通过光电门1的速度v1为______m/s，滑块通过光电门2的速度v2为______m/s，滑块的加速度大小为______m/s2.(结果保留两位小数)‎ ‎【答案】4.45　0.89　1.48　3.93‎ ‎12.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置测量，乙图中MN是水平桌面，PQ是长‎1 m左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2 s和2.0×10－2 s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d.读出滑块的宽度d＝‎5.015 cm.则滑块通过光电门1的速度v1＝________m/s，滑块通过光电门2的速度v2＝________m/s.‎ ‎【答案】1.003　2.508‎ 5‎