2020高中物理 第一章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速練習(xí)（含解析）1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE7-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速1．(2019·鄭州一中高一檢測）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，不經(jīng)計(jì)算，通過測量可以從紙帶上直接得到的物理量是（）A．時(shí)間間隔 B．位移C．平均速度 D．瞬時(shí)速度解析：選B。時(shí)間間隔可以通過數(shù)紙帶上所打點(diǎn)的個(gè)數(shù)經(jīng)過計(jì)算得出，位移可以通過測量紙帶上所打點(diǎn)之間的距離得出,而平均速度或者瞬時(shí)速度都是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出，故應(yīng)選B。2．（多選）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法,下列說法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源,交流頻率通常為50HzB．如果紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0。08sC．如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏,則說明紙帶的速度由小變大D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在220V電源上，電火花計(jì)時(shí)器接在6V電源上解析：選AC。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用6V以下的低壓交流電源；電火花計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0。1s.3．(多選)(2019·濱州高一檢測）對以下實(shí)驗(yàn)、儀器描述正確的是(）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都使用交流電源B．測量研究小車瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)中，為防止開始時(shí)紙帶上點(diǎn)跡過于密集，要先使小車運(yùn)動,再給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電C．頻閃照片中,某一段物體成像較密集，說明這一階段運(yùn)動相對較快D．氣墊導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)，使滑塊與導(dǎo)軌間有一層薄的空氣層，大大減小了滑塊運(yùn)動中所受的阻力解析：選AD.實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；頻閃照片中，物體成像密集,說明物體運(yùn)動較慢，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．4。如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動記錄遮光時(shí)間Δt.測得遮光條的寬度為Δx，用eq\f（Δx,Δt）近似代表滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度．為使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是（)A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測量遮光條寬度的精確度C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角解析：選A。eq\f（Δx，Δt)表示的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度，遮光條的寬度Δx越窄，則記錄遮光時(shí)間Δt越小,eq\f（Δx，Δt）越接近滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A正確．5．（1）在做用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,其電源頻率為50Hz,常用的“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”使用的電壓是________V的________(選填“直流電”或“交流電”）,它每隔________s打一個(gè)點(diǎn)．（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是________．A．先接通電源,再讓紙帶運(yùn)動B．先讓紙帶運(yùn)動，再接通電源C．讓紙帶運(yùn)動的同時(shí)接通電源D．先讓紙帶運(yùn)動或先接通電源都可以(3）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)數(shù)值________．解析：(1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是6V以下的交流電，一般是4～6V．打點(diǎn)間隔為交流電的頻率的倒數(shù)，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，打點(diǎn)周期是0。02s。（2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，再讓紙帶運(yùn)動使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在上面打出點(diǎn)跡，故A項(xiàng)正確．(3）當(dāng)交流電的頻率低于50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打一次點(diǎn)的時(shí)間間隔t將大于0.02s，利用公式eq\x\to（v)＝eq\f（Δx,Δt）計(jì)算時(shí)，t取0.02s時(shí)比真實(shí)值偏小，因此測出的速度將比真實(shí)值偏大．答案：(1)4～6交流電0.02(2)A(3)偏大6．(2019·蚌埠高一檢測)某同學(xué)在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如圖所示,每兩點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。（1）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為________s.(2）打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)紙帶的速度v4＝________m/s.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析：(1）每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)打點(diǎn)間隔，所以T＝5×0。02s＝0。1s。（2）打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)的瞬時(shí)速度近似等于3、5兩點(diǎn)間的平均速度，所以v4＝eq\f(0。11＋0。129,2×0。1)m/s≈1.20m/s.答案:（1）0。1(2）1。207．用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器更能精確地測量物體的瞬時(shí)速度．如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1＝0.29s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間Δt2＝0。11s．已知遮光板的寬度為3。0cm，分別求滑塊通過第一個(gè)光電門和第二個(gè)光電門的速度大?。馕觯河捎诨瑝K經(jīng)過光電門時(shí)遮光板的擋光時(shí)間較短，所以滑塊經(jīng)過光電門的速度可用遮光板擋光時(shí)間內(nèi)的平均速度表示．經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度大小v1＝eq\f（d，Δt1）＝eq\f(3。0×10－2,0.29）m/s≈0。10m/s，經(jīng)過第二個(gè)光電門的速度大小v2＝eq\f(d，Δt2)＝eq\f(3。0×10－2,0.11）m/s≈0.27m/s。答案：0.10m/s0。27m/s8．如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6、…現(xiàn)在量得0、1間的距離x1＝5。18cm，1、2間的距離x2＝4.40cm，2、3間的距離x3＝3.62cm，3、4間的距離x4＝2.78cm，4、5間的距離x5＝2.00cm，5、6間的距離x6＝1。22cm(頻率為50Hz）．（1）根據(jù)上面記錄，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度(結(jié)果保留兩位小數(shù)）并填在下表中．位置12345v/(m·s－1)______________________________（2）根據(jù)（1)中表格，在圖中畫出小車的速度-時(shí)間圖象．解析:(1）某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以用該點(diǎn)為中間時(shí)刻的一段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示打1點(diǎn)時(shí)：v1＝eq\f(x1＋x2，2Δt）≈1。20m/s，打2點(diǎn)時(shí)：v2＝eq\f（x2＋x3,2Δt）≈1。00m/s，打3點(diǎn)時(shí)：v3＝eq\f(x3＋x4,2Δt）＝0.80m/