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第一章 4 实验:用打点计时器测速度达标训练


1.打点计时器振针打点的周期,决定于( ) A.交流电压的高低 B.交流电的频率 C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸的距离 解析: 打点计时器振针打点的周期决定于交流电的频率, 例如频率为 50 Hz 时每隔 0.02 s 打一个点. 答案: B 2.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B.位移 C.速率 D.平均速

度 解析: 根据打点计时器打出的纸带上点迹的间隔数就可知道时间间隔,其位移可利用 Δx 刻度尺测量,而运动过程中的平均速度或某一时刻的速率则需利用公式 v= 求解. Δt 答案: AB 3.下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是( ) ①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源 ②两种打点计时器的打点频率与 交流电源的频率一样 ③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 ④电磁打点计时器 打点的是电火花和墨粉 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析: 电磁打点计时器在纸带上是靠振针和复写纸打点,而电火花计时器是靠电火花 和墨粉打点,所以③④均错误.故 A 正确. 答案: A 4.使用打点计时器时( ) A.应先接通电源,再使纸带运动 B.应先使纸带运动,再接通电源 C.在使纸带运动的同时接通电源 D.先使纸带运动或先接通电源都可以 解析: 先接通电源,再使纸带运动,可使纸带上打出的点更多,纸带利用率更高. 答案: A 5.打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了( ) A.物体运动的时间 B.物体在不同时刻的位置 C.物体在不同时间内的位移 D.物体在不同时刻的速度 解析: 电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔 0.02 s 在纸带上打一个点.因此, 根据打在纸带上的点迹,可直接反映物体的运动时间.因为纸带跟运动物体连在一起,打点 计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置.虽然用刻度尺量出 各点迹间的间隔,可知道物体在不同时间内的位移,再根据物体的运动性质可算出物体在不 同时刻的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的.综上所述,正确的选项为 A、B. 答案: AB 6.一打点计时器所用电源频率是 50 Hz.如图所示,纸带上的 A 点先通过计时器,A、B 间历时________ s,位移为________ m,这段时间内纸带运动的平均速度是________ m/s,打 B 点时的速度是________ m/s.

解析: A、B 间的时间是 Δt=2T=2×0.02 s=0.04 s,位移 xAB=1.20 cm+1.60 cm=

2.80×10

-2

m,平均速度 v

AB=

xAB 2.80×10 = Δt 0.04

-2

m/s=0.70 m/s,打 B 点时的瞬时速度近似为

?1.60+2.20?×10 m/s=0.95 m/s. 2×0.02 - 答案: 0.04 2.80×10 2 0.70 0.95 7.如图所示的是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6 是七个计数点, 每相邻两个计数点之间还有四个点未画出, 各计数点到 0 点的距离如图所示. 分别求出 1、 2、 3、4、5 五个计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象.
-2

vB=

解析: 点 0、 间的平均速度可认为是点 1 的瞬时速度, 2 同理 2、 3、4、5 点的瞬时速度也可求出.由于相邻计数点之间还有 4 个点未 - 3.9×10 2 画出,所以相邻计数点间的时间间隔 t=0.1 s,则 v1= m/s 0.1×2 =0.195 m/s, 同理可求出 v2=0.40 m/s, v3=0.61 m/s,v4=0.69 m/s, v5=0.70 m/s. 以速度为纵轴,时间为横轴建立直角坐标系.根据计算出的结果在直角坐标系中描点, 连线后得到速度—时间图象如图所示. 8. (2012· 莆田高一检测)如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一 部分,从 0 点开始依照打点的先后依次标为 0、1、2、3、4、5、6…,现在量得 0、1 间的距 离 x1=5.18 cm,1、2 间的距离 x2=4.40 cm,2、3 间的距离 x3=3.62 cm,3、4 间的距离 x4= 2.78 cm,4、5 间的距离 x5=2.00 cm,5、6 间的距离 x6=1.22 cm(f=50 Hz).

(1)根据上面记录,计算打点计时器在打 1、2、3、4、5 点时的速度并填在下表中. 位置 v/m· s
-1

1

2

3

4

5

(2)根据(1)中表格,在图中画出小车的速度—时间图象,并 说明小车速度变化特点. 解析: (1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的 平均速度表示 x1+x2 打 1 点时:v1= =1.20 m/s, 2Δt x2+x3 打 2 点时:v2= =1.00 m/s, 2Δt x3+x4 打 3 点时:v3= =0.80 m/s, 2Δt x4+x5 打 4 点时:v4= =0.60 m/s. 2Δt x5+x6 打 5 点时:v5= =0.40 m/s. 2Δt 将数值填入表格如下 1 2 3 4 位置 -1 1.20 1.00 0.80 0.60 v/m· s

5 0.40

(2)描点并连线得小车的速度—时间图象 由图象可见,小车速度均匀减小. 答案: 见解析


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