2019-2020年高中物理第一章4實驗：用打點計時器測速度練習(xí)含解析新人教版必修1

PAGE實驗：用打點計時器測速度1．打點計時器使用交流電源的頻率為50Hz，在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，若交流電的頻率變小了而未被發(fā)現(xiàn)，則測得小車的速度值與真實值比較將()A．偏大 B．偏小C．無影響 D．無法判斷解析：打點計時器打點的頻率是由電源的頻率決定的，且打點的頻率等于電源的頻率．當(dāng)交流電的頻率為50Hz時，打點計時器每隔0.02s打一個點；當(dāng)交流電頻率低于50Hz時，打點計時器打點的時間間隔將大于0.02s，計算速度時如果仍按0.02s，由v＝eq\f(Δx,Δt)可知，將導(dǎo)致測量出的速度值大于其真實值．答案：A2．用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移．下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E，按照你對實驗的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實際操作的合理順序，將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋帲瓵．在電磁打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓______(填“交流”或“直流”)電源的兩個接線柱上．B．把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過______，并壓在________下面．C．用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離Δx.D．切斷電源，取下紙帶，如果共有n個清晰的點，則這段紙帶記錄的時間Δt＝________________________．E．打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點．F．利用公式v＝eq\f(Δx,Δt)計算紙帶運動的平均速度．實驗步驟的合理順序是________________．解析：A項中電磁打點計時器應(yīng)使用低壓交流電源；B項中應(yīng)將紙帶穿過電磁打點計時器的限位孔，并放于復(fù)寫紙的下方；D項中紙帶上記錄的時間Δt＝(n－1)×0.02s．合理的實驗步驟為BAEDCF.答案：交流限位孔復(fù)寫紙(n－1)×0.02sBAEDCF3．一輛小車沿一條直線運動，車上放著盛水的漏滴，每隔2.0s滴一滴水，水在車行駛的路面上留下水滴的痕跡如圖所示，圖中還放著一把刻度尺，其零刻度線與O點對齊，若從小車通過O點開始計時，則當(dāng)?shù)蜗滤蜧時，小車的運動時間是________________s，AH段的平均速度為________________m/s(保留三位有效數(shù)字)．解析：O點開始計時，到G時共有7個時間間隔，每個時間間隔為2.0s，則總時間為14.0s，AH段的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(xAH,tAH)＝eq\f(32－2,14)m/s＝2.14m/s.答案：14.02.144．電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器．當(dāng)電源的頻率是50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如圖所示為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選定的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為________s，根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以得到實驗物體運動的速度v2的大小為________m/s.解析：打點計時器的打點周期為0.02s，相鄰計數(shù)點之間有5個時間間隔，因此計數(shù)點之間的時間間隔是0.1s；計數(shù)點2的瞬時速度可以用中間時刻的速度等于該過程中的平均速度求出，因此有：v2＝eq\f(x13,2T)＝eq\f(（15.30＋9.30）,2×0.1)×10－2m/s＝1.23m/s.答案：0.11.235．完成下列關(guān)于打點計時器的問題．(1)(多選)運動物體拉動穿過打點計時器的紙帶，紙帶上打下一系列點跡，紙帶上的點跡直接記錄了________．A．物體運動的時間B．物體的形狀和質(zhì)量C．物體在不同時刻的速度D．物體在不同時刻的位置和某段時間的位移(2)電火花打點計時器使用交流________V電源工作，它工作電源的頻率是50Hz，如果用它測量速度時，實驗者不知道工作電源的頻率已變?yōu)?0Hz，而仍按50Hz進行計算，這樣算出的速度值與物體速度的真實值相比________(填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)打點計時器每隔一個固定周期打一個點，因此記錄了物體運動的時間，故A正確；紙帶上的點跡與物體的形狀和質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；因為紙帶跟運動物體連在一起，打點計時器固定，所以紙帶上的點跡就相應(yīng)地記錄了物體在不同時刻的位置，用刻度尺量出各點跡間的距離可知道物體在不同時間內(nèi)的位移，再根據(jù)物體的運動性質(zhì)可算出物體在不同時刻的速度，但速度這個量不是紙帶上的點跡直接記錄的，故C錯誤，D正確．(2)電火花打點計時器使用交流220V電源工作，打點周期與交流電的周期相同，T＝eq\f(1,f)＝0.02s，當(dāng)電源頻率變?yōu)?0Hz時，實際打點周期將變小，而進行計算時，時間間隔還是按照0.02s計算，因此算出的速度數(shù)值將比物體速度的真實數(shù)值小．答案：(1)AD(2)220偏小6．如圖甲所示是用小車拖動紙帶、用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點．相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．試求：圖甲(1)打點計時器打下B點時小車的瞬時速度；(2)在圖乙中作出速度—時間圖象．圖乙解析：(1)vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(52.0×10－3,2×0.1)m/s＝0.26m/s.(2)vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\f(（84.0－24.0）×10－