2021-2022高中物理第一章運動的描述第4節(jié)實驗：用打點計時器測速度5作業(yè)含解析新人教版必修120220315197

PAGEPAGE3實驗：用打點計時器測速度1．為完成“練習(xí)使用打點計時器”實驗，在如圖1-4-5所示的四種器材中，找出這兩種打點計時器，并完成以下填空：________圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流________；________圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流________V.圖1-4-5【解析】電磁打點計時器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點針的鐵條通過復(fù)寫紙在紙帶上打出點，丙圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點記時器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤而打出點，乙圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流220V.【答案】丙4～6V乙2202．電火花計時器通常的工作電壓為________伏，實驗室使用我國民用電時，每隔________秒打一次點；如圖1-4-6所示紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用電火花計時器時得到的，紙帶的左端先通過電火花計時器，從點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50Hz，從打下A點到打下B點共14個點跡，歷時________s.圖1-4-6【解析】電火花計時器通常的工作電壓為交流220伏，實驗室使用我國民用電時，每隔0.02秒打一次點；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動．又因從打下A點到打下B點共14個點跡，即A到B共有13個時間間隔，所以共用時：t＝13×T＝0.26s.【答案】交流2200.02速度增大0.263．用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車的運動情況．某次實驗中得到一條紙帶，如圖1-4-7所示，從比較清晰的點起，每五個計時點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)明0、1、2、3、…，量得0與1兩點間距離x1＝30mm，2與3兩點間的距離x2＝48mm，則小車在0、1兩點間平均速度為v1＝________m/s，在2、3兩點間的平均速度v2＝________m/s.據(jù)此可判定小車做________(填“加速”“減速”或“勻速”)運動．圖1-4-7【解析】每五個計時點取一個計數(shù)點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T＝0.1s，那么由平均速度的定義得v1＝eq\f(0.03m,0.1s)＝0.3m/s，v2＝eq\f(0.048m,0.1s)＝0.48m/s.從計算結(jié)果看小車運動的速度在增大，所以可以判斷小車在做加速運動．【答案】0.30.48加速4．在測定速度的實驗中，使用打點計時器測小車的速度，實驗得到的一條紙帶如圖1-4-8所示，0、1、2、3、4是選用的計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有3個打出的點沒有在圖上標(biāo)出．圖中還畫出了實驗時將毫米刻度尺靠在紙帶上進(jìn)行測量的情況，讀出圖中所給的測量點的讀數(shù)分別是________、________、________和________.1、3兩點間的平均速度是________m/s，1、4兩點間的平均速度是________m/s，2點的速度更接近于________m/s.圖1-4-8【解析】由毫米刻度尺可讀出0、1、3、4點的讀數(shù)分別是10.00cm、12.60cm、22.60cm、30.00cm.由題意知各計數(shù)點間的時間間隔Δt＝4×0.02s＝0.08s，由讀數(shù)可得1、3兩點和1、4兩點間的位移大小分別是Δx1＝22.60cm－12.60cm＝10.00cm，Δx2＝30.00cm－12.60cm＝17.40cm，則1、3和1、4兩點間的平均速度分別是v1＝eq\f(Δx1,Δt1)＝eq\f(10.00×10－2,0.16)m/s＝0.625m/s，v2＝eq\f(Δx2,Δt2)＝eq\f(17.40×10－2,0.24)m/s＝0.725m/s，1、3兩點更接近于2點，故2點的瞬時速度更接近于1、3兩點間的平均速度0.625m/s.【答案】10.00cm12.60cm22.60cm30.00cm0．6250.7250.6255．像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1-4-9甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射、接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計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，圖中MN是水平桌面，PQ是長1m左右的木板，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s.用游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度d＝5.015cm.則：甲乙圖1-4-9(1)滑塊通過光電門1的速度v1的大小是多少？(2)滑塊通過光電門2的速度v2的大小是多少？【解析】由于滑塊通過兩光電門的時間極短，故可用滑塊通過光電門的平均速度代替其通過的瞬時速度．故v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(5.015×10－