2019年高中物理第一章4实验：用打点计时器测速度练习含解析新人教版必修120190729156.pdf

实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度 1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 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 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 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vx t 可知，将导致测量出的速度值大于其真实值 答案：A 2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 x. 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 t _ 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v计算纸带运动的平均速度 x t 实验步骤的合理顺序是_ 解析：A 项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B 项中应将纸带穿过电磁打点计时 器的限位孔，并放于复写纸的下方；D 项中纸带上记录的时间 t(n1)×0.02 s合理 的实验步骤为 BAEDCF. 答案：交流 限位孔 复写纸 (n1)×0.02 s BAEDCF 3一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的漏滴，每隔 2.0 s 滴一滴水，水在车行 驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示，图中还放着一把刻度尺，其零刻度线与O点对齐，若 从小车通过O点开始计时，则当滴下水滴G时，小车的运动时间是_s，AH 段的平均速度为_m/s(保留三位有效数字) 解析 ：O点开始计时， 到G时共有 7 个时间间隔， 每个时间间隔为 2.0 s， 则总时间为 14. 0 s，AH段的平均速度 m/s2.14 m/s.v xAH tAH 322 14 答案：14.0 2.14 4电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器当电源的频率是 50 Hz 时，它每 隔 0.02 s 打一次点如图所示为某次实验打出的一条纸带，其中 1、2、3、4 为依次选定的 计数点，相邻两个计数点的时间间隔为_s，根据图中标出的数据，可以得到实验物 体运动的速度v2的大小为_m/s. 解析 ： 打点计时器的打点周期为 0.02 s，相邻计数点之间有 5 个时间间隔，因此计数点 之间的时间间隔是 0.1 s；计数点 2 的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均 速度求出，因此有：v2×102 m/s1.23 m/s. x13 2T （15.309.30） 2 × 0.1 答案：0.1 1.23 5完成下列关于打点计时器的问题 (1)(多选)运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列点迹，纸带上的点 迹直接记录了_ A物体运动的时间 B物体的形状和质量 C物体在不同时刻的速度 D物体在不同时刻的位置和某段时间的位移 (2)电火花打点计时器使用交流_V 电源工作， 它工作电源的频率是 50 Hz， 如果 用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为 60 Hz，而仍按 50 Hz 进行计算，这 样算出的速度值与物体速度的真实值相比_(填“偏大”或“偏小”) 解析：(1)打点计时器每隔一个固定周期打一个点，因此记录了物体运动的时间，故 A 正确；纸带上的点迹与物体的形状和质量无关，故 B 错误；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， 用刻度尺量出 各点迹间的距离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，但速度这个量不是纸带上的点迹直接记录的，故 C 错误，D 正确 (2)电火花打点计时器使用交流 220 V 电源工作， 打点周期与交流电的周期相同，T 1 f 0.02 s，当电源频率变为 60 Hz 时，实际打点周期将变小，而进行计算时，时间间隔还是按 照 0.02 s 计算，因此算出的速度数值将比物体速度的真实数值小 答案：(1)AD (2)220 偏小 6如图甲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： 图甲 (1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度； (2)在图乙中作出速度时间图象 图乙 解析：(1)vB m/s0.26 m/s. xAC 2T 52.0 × 103 2 × 0.1 (2)vC m/s0.30 m/s， xBD 2T （84.024.0） × 103 2 × 0.1 vD m/s0.34 m/s. xCE 2T （120.052.0） × 103 2 × 0.1 速度时间图象如图所示 答案：(1)0.26 m/s (2)见解析图