高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時器測速度練習(xí) 新人教版必修1

1、第4節(jié)實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時器測速度1.(2017大同第一中學(xué)月考)一同學(xué)在練習(xí)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器時,紙帶上打出的不是圓點(diǎn),而是如圖所示的一些短線這可能是因?yàn)?D)A.打點(diǎn)計(jì)時器錯接在直流電源上B.電源電壓不穩(wěn)C.電源頻率不穩(wěn)定D.振針壓得過緊解析:若打點(diǎn)計(jì)時器接在直流電源上,打點(diǎn)計(jì)時器不打點(diǎn),選項(xiàng)A錯誤;點(diǎn)痕的輕重和電源電壓不穩(wěn)有關(guān),電源電壓不穩(wěn)不會導(dǎo)致短線,選項(xiàng)B錯誤;電源頻率不穩(wěn),只會影響打點(diǎn)的時間間隔,不會影響點(diǎn)的形狀,不會造成短線,選項(xiàng)C錯誤;振針壓得過緊,振針和紙帶接觸時間過長,可能造成短線,選項(xiàng)D正確.2.(2017嘉興質(zhì)檢)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一張打點(diǎn)清晰的紙帶如圖所示,要求測出D點(diǎn)

2、的瞬時速度.本實(shí)驗(yàn)采用包含D點(diǎn)在內(nèi)的一段間隔中的平均速度來粗略地代表D點(diǎn)的瞬時速度,下列幾種方法中最準(zhǔn)確的是(D)A.vD=,t1=0.10 s B.vD=,t2=0.06 sC.vD=,t3=0.10 s D.vD=,t4=0.04 s解析:求D點(diǎn)的瞬時速度,最準(zhǔn)確的應(yīng)是包含該點(diǎn)的最短的一段間隔的平均速度.題中間隔CE最好,選項(xiàng)A,B錯誤;選項(xiàng)C中時間間隔數(shù)據(jù)錯誤,CE間的時間間隔應(yīng)為0.04 s,選項(xiàng)D正確,C錯誤.3.(2017長沙高一檢測)電火花計(jì)時器通常的工作電壓為伏,實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電時,每隔秒打一次點(diǎn);如圖所示紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用電火花計(jì)時器時得到的,紙帶的左端先通過電火花計(jì)時

3、器,從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定紙帶的速度變化情況是(選填“速度減小”或“速度增大”).若所用電源的頻率為50 Hz,從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)共14個點(diǎn)跡,歷時s. 解析:電火花計(jì)時器通常的工作電壓為交流220伏,實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電時,每隔0.02秒打一次點(diǎn);相等時間內(nèi)紙帶右側(cè)位移大于左側(cè)位移,說明右側(cè)的速度大于左側(cè)的速度,即物體做速度增大的運(yùn)動.又因從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)共14個點(diǎn)跡,即A到B共有13個時間間隔,所以共用時t=13T=0.26 s.答案:交流2200.02速度增大0.264.(2017陜西寶雞中學(xué)高一月考)(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源應(yīng)是(填“交流46 V”或“交流220 V”),

4、實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電(頻率50 Hz)時,如果每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出,則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為秒.(2)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶,并取其中的A,B,C七個點(diǎn)進(jìn)行研究,這七個點(diǎn)與刻度尺標(biāo)度的對應(yīng)情況如圖所示.可求出A點(diǎn)到D點(diǎn)的距離是cm.(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得A點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度是m/s;B點(diǎn)的瞬時速度是m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的是46 V的低壓交流電,如果每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出,則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T=5 s=0.1 s.(2)刻度尺為毫米刻度尺,分度值為1 mm,故由圖可知,AD之間的距離

5、為4.10 cm.(3)由v=可得AD間的平均速度為vAD=0.14 m/s;從圖中可知AC間的距離為2.50 cm,用AC間的平均速度可以較精確地表示B點(diǎn)的瞬時速度,即B點(diǎn)的瞬時速度是vB=0.13 m/s.答案:(1)交流46 V0.1 s(2)4.10(3)0.140.135.像打點(diǎn)計(jì)時器一樣,光電計(jì)時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖(甲)所示,a,b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a,b間通過時,光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用圖(乙)所示裝置測量速度,(乙)圖中MN是水平桌面,PQ是長1 m左右的木板,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木

6、板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與光電門連接的光電計(jì)時器沒有畫出.此外,在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個鉛錘.讓滑塊d從木板的頂端滑下,光電門1,2各自連接的計(jì)時器顯示的擋光時間分別為5.010-2s和2.010-2s,滑塊d的寬度為0.5 cm.則滑塊通過光電門1的速度v1=m/s,滑塊通過光電門2的速度v2=m/s.解析:滑塊通過光電門1的時間是t1=5.010-2s,位移是x1=0.5 cm=510-3m,平均速度=0.1 m/s,所以滑塊通過光電門1的速度v1=0.1 m/s.同理,滑塊通過光電門2的速度v2=0.25 m/s.答案:0.10.256.在“用打點(diǎn)計(jì)時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中,如圖給出了從0點(diǎn)開始,每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0,1,2,3,4,5,6都為計(jì)數(shù)點(diǎn).測得x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:(1)在計(jì)時器打出計(jì)數(shù)點(diǎn)4時,小車的速度是多少?(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度-時間圖像,并分析小車的速度如何變化.解析:(1)打點(diǎn)4時的速度,可用3,5兩點(diǎn)間的平均速度表示,而t=20.1 s=0.2 s,則v4=31.35 cm/s.(2)用(1)中的方法,分別計(jì)算出1,2,各點(diǎn)速度見下表位置12345速度v