2021年高考物理紙帶問題試卷版

紙帶問題

【熱點解讀】

1.常規(guī)計時儀器的測量方法

計時儀器測量方法

秒表秒表的讀數(shù)方法：測量值⑺=短針讀數(shù)（八）+長針讀數(shù)（切，無估讀

表示打點的時間間隔的個數(shù)，7表示打點周期）；

打點計時器

（2）打點頻率（周期）與所接交流電的頻率（周期）相同

2.兩個關(guān)鍵點

（1）區(qū)分計時點和計數(shù)點：計時點是指打點計時器在紙帶上打下的點。計數(shù)點是指測量和計算時

在紙帶上所選取的點。要注意“每五個點取一個計數(shù)點''與"每隔四個點取一個計數(shù)點”的取點方法是

一樣的。

（2）涉及打點計時器的實驗均是先接通打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶。

3.紙帶的三大應(yīng)用

（1）判斷物體運動性質(zhì)

①若Ar=O,則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內(nèi)做勻速直線運動。

②若Ax不為零且為定值，則可判定物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻變速直線運動。

（2）求解瞬時速度

做勻變速運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于時間中點的瞬時速度。如圖所示，求打某一

點的瞬時速度，只需在這一點的前后各取相同時間間隔T的兩段位移X.j一研?可

和X?+1,則打”點時的速度V,,=與如。

（3）用“逐差法”求加速度

如圖所示

因為$0123456

3T3T37，一一［一J

X\X2X3%4X5X6

所以a=5+-+4）-（玉+公+芻）

—39T2

【處理技巧】：

①如紙帶只有時間相等的2段或3段用a=上二2或a=玉斗，即。=X'"一X",

T22T2（m-n）T2

②如紙帶有時間相等的4段或5段，把較密的一段舍去，選取連續(xù)4段，用

Q=（.+尤4）一$+%）來進行處理。

③如紙帶有時間相等的6段及其以上，把較密的舍去，選取連續(xù)6段，用

（X4+毛+4）—（玉+%2+項）來進行處理。

9T5

【限時檢測】(建議用時：30分鐘)

1.在課堂演示實驗或分組實驗中，我們利用下面的甲、乙、丙裝置：匚圖甲可完成“探究功與速度變

化的關(guān)系”實驗；□圖乙可完成“驗證機械能守恒定律”實驗；口圖丙可完成“探究加速度與力、質(zhì)量的

關(guān)系”；匚圖丙還可完成“探究小車勻變速直線運動的規(guī)律”實驗。請根據(jù)各自實驗的要求，回答下列

問題：

解紙帶夾

打點

計時器

：小車

打點‘計時罌

小車紙帶打點計時器

(1)在運用裝置丙研究小車勻變速直線運動的實驗中，下列說法正確的是;

A.打點計時器應(yīng)接在低壓直流電源上

B.實驗時小車應(yīng)從靠近打點計時器處釋放

C.實驗中一定要要保證祛碼的質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量

D.利用實驗數(shù)據(jù)畫出的v-t圖像來計算加速度時，要在圖像上取相距較遠的兩點求其斜率，其斜

率即為加速度大小

(2)在運用裝置丙“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中：

□在平衡摩擦力時，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖1所示，應(yīng)(填“減小”或“增大”)

木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間距均勻為止；

紙帶運劭方向

圖1

1圖2是小車質(zhì)量一定時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的小車加速度。與盤和祛碼的總質(zhì)量m之間的實驗關(guān)

系圖象。若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2,則小車的質(zhì)量“kgo

（3）在某個實驗中，某同學(xué)得到了圖3的一條紙帶的一部分，若所用交流電的頻率為50Hz,圖中刻度

尺的最小分度為1mm,則：

BCDE

?????

567891011121314151617

“1山

圖3

I打C點時紙帶對應(yīng)的速度為m/s（保留三位有效數(shù)字）;

［請問該條紙帶是以四個實驗中最有可能的是哪一個實驗時得到的？（填實驗的代碼

□□□□）。

2.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中

（1）紙帶將被釋放瞬間的四種情景如下照片所示（打點計時器已正確安裝），其中最合適的是

（填序號）:

A.

⑵（多選）如下哪些操作是必要的（填序號）

A.用秒表測量時間B.重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些

C.先接通電源后釋放紙帶D.先釋放紙帶后接通電源

（3）在實驗中，打點計時器所用電源頻率為5（）Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s。測得所用重物

的質(zhì)量為LOOkg,如圖所示，。點為重錘下落的起點，選取連續(xù)的四個點A、B、C、。作為測

量點，測得各點到。點的距禺分別為63.00cm、70.15cm>77.75cm、85.67cm?那么，從起點

。到打下計數(shù)點。的過程中重力勢能減少量是△紇,=J,此過程中物體動能的增加量

多次實驗可得出的結(jié)論是.

3.利用如圖甲所示的實驗裝置“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”。

電源插頭

紙帶、r_.

§

甲

(1)若使用的交流電頻率為50Hz,打點計時器每隔s打一次點；

(2)甲圖中打點計時器的工作電源是o

A.220V直流電源B.220V交流電源

C.8V直流電源D.8V交流電源

(3)在做該實驗時，下列說法正確的是；

A.先接通電源，后釋放紙帶

B.停電后也可換用干電池來做

C.釋放小車時小車應(yīng)在靠近打點計時器的一端

D.計數(shù)點必須從紙帶上打的第一個點開始選取

(4)如圖乙所示為小車做勻加速直線運動打出的一條紙帶，/、B、C、D、E是五個相鄰的計數(shù)點，兩

相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，電源頻率為50Hzo打點計時器打下點C時小車的速度

vum/s。通過對紙帶數(shù)據(jù)分析，得到小車的加速度為m/sX結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

4.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律''的實驗中：

(1)某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的/、B,C…七個點進行研究，這七個點和刻度尺標度

對應(yīng)的位置如圖所示。

可求出A點到￡點的距離是cm。由實驗數(shù)據(jù)可得A點到E點的平均速度是m/s；B點

的瞬時速度是m/s；（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）小華同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，選出了如圖甲所示的一條紙帶（每兩個點

間還有4個點沒有畫出）。打點計時器的電源頻率為50Hz.

單位：cm

10.81

甲

1根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計算E點時小車的瞬時速度并填入表中

位:置ABCDE

v!(nrs")0.610.811.001.18

」請你根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)在圖乙中畫出小車的v-t圖像,并根據(jù)v-t圖像求出小車的加

口如圖丙、丁所示是兩位同學(xué)在某次實驗中用同一組實驗數(shù)據(jù)，分別作出的小車運動v-t圖像，你

認為作圖正確的是。

VV

0丙。丁

5.在用電火花計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學(xué)打出了一條紙帶。己知計時器打點的時

間間隔為0.02s,他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了。、4B、C、。等幾個計數(shù)點，

如圖所示，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為s。用刻度尺量得0/1=1.50cm,N8=1.90cm、

8c=2.30cm、S=2.70cm由此可知，紙帶做運動，打C點時