2024-2025學(xué)年高中物理第一章第4節(jié)實驗：用打點計時器測速練習含解析新人教版必修1

PAGE4-試驗：用打點計時器測速1．(2024·鄭州一中高一檢測)電磁打點計時器是一種運用溝通電源的計時儀器，依據(jù)打點計時器打出的紙帶，不經(jīng)計算，通過測量可以從紙帶上干脆得到的物理量是()A．時間間隔 B．位移C．平均速度 D．瞬時速度解析：選B.時間間隔可以通過數(shù)紙帶上所打點的個數(shù)經(jīng)過計算得出，位移可以通過測量紙帶上所打點之間的距離得出，而平均速度或者瞬時速度都是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)通過計算得出，故應(yīng)選B.2．(多選)關(guān)于打點計時器的原理和運用方法，下列說法中正確的是()A．打點計時器應(yīng)接溝通電源，溝通頻率通常為50HzB．假如紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.08sC．假如打點計時器在紙帶上打下的點先密集后稀疏，則說明紙帶的速度由小變大D．電磁打點計時器接在220V電源上，電火花計時器接在6V電源上解析：選AC.打點計時器運用溝通電，電磁打點計時器運用6V以下的低壓溝通電源；電火花計時器運用220V溝通電源，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔是0.1s.3．(多選)(2024·濱州高一檢測)對以下試驗、儀器描述正確的是()A．電磁打點計時器和電火花計時器都運用溝通電源B．測量探討小車瞬時速度的試驗中，為防止起先時紙帶上點跡過于密集，要先使小車運動，再給打點計時器通電C．頻閃照片中，某一段物體成像較密集，說明這一階段運動相對較快D．氣墊導(dǎo)軌的優(yōu)點，使滑塊與導(dǎo)軌間有一層薄的空氣層，大大減小了滑塊運動中所受的阻力解析：選AD.試驗中，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，選項B錯誤；頻閃照片中，物體成像密集，說明物體運動較慢，選項C錯誤．4.如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間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的瞬時速度．為使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬時速度，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時間內(nèi)的平均速度，遮光條的寬度Δx越窄，則記錄遮光時間Δt越小，eq\f(Δx,Δt)越接近滑塊通過光電門時的瞬時速度，選項A正確．5．(1)在做用打點計時器測速度的試驗時，要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的“電磁打點計時器”運用的電壓是________V的________(選填“直流電”或“溝通電”)，它每隔________s打一個點．(2)接通打點計時器電源和讓紙帶起先運動，這兩個操作之間的時間依次關(guān)系是________．A．先接通電源，再讓紙帶運動B．先讓紙帶運動，再接通電源C．讓紙帶運動的同時接通電源D．先讓紙帶運動或先接通電源都可以(3)在用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50Hz時，假如仍按50Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值________．解析：(1)電磁打點計時器的工作電壓是6V以下的溝通電，一般是4～6V．打點間隔為溝通電的頻率的倒數(shù)，當電源的頻率是50Hz時，打點周期是0.02s.(2)運用打點計時器時，應(yīng)先接通電源，讓打點計時器工作，再讓紙帶運動使打點計時器在上面打出點跡，故A項正確．(3)當溝通電的頻率低于50Hz時，打點計時器打一次點的時間間隔t將大于0.02s，利用公式eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)計算時，t取0.02s時比真實值偏小，因此測出的速度將比真實值偏大．答案：(1)4～6溝通電0.02(2)A(3)偏大6．(2024·蚌埠高一檢測)某同學(xué)在做“練習運用打點計時器”試驗時打出的紙帶如圖所示，每兩點之間還有四個點沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點間的距離，打點計時器的電源頻率為50Hz.(1)相鄰兩個計數(shù)點間的時間為________s.(2)打計數(shù)點4時紙帶的速度v4＝________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析：(1)每兩個計數(shù)點間有5個打點間隔，所以T＝5×0.02s＝0.1s.(2)打計數(shù)點4時的瞬時速度近似等于3、5兩點間的平均速度，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)字計時器更能精確地測量物體的瞬時速度．如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.29s，通過其次個光電門的時間Δt2＝0.11s．已知遮光板的寬度為3.0cm，分別求滑塊通過第一個光電門和其次個光電門的速度大?。馕觯河捎诨瑝K經(jīng)過光電門時遮光板的擋光時間較短，所以滑塊經(jīng)過光電門的速度可用遮光板擋光時間內(nèi)的平均速度表示．經(jīng)過第一個光電門的速度大小v1＝eq\f(d,Δt1)＝eq\f(3.0×10－2,0.29)m/s≈0.10m/s，經(jīng)過其次個光電門的速度大小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．如圖所示是用打點計時器測瞬時速度試驗時得到的一條紙帶的一部分，從0點起先依照打點的先后依次標為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)依據(jù)上面記錄，計算打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度(結(jié)果保留兩位小數(shù))并填在下表中．位置12345v/(m·s－1)______________________________(2)依據(jù)(1)中表格，在圖中畫出小車的速度—時間圖象．解析：(1)某點的瞬時速度可以用該點為中間時刻的一段時間內(nèi)的平均速度表示打1點時：v1＝eq\f(x1＋x2,2Δt)≈1.20m/s，打2點時：v2＝eq\f(x2＋x3,2Δt)≈1.00m/s，打3點時：v3＝eq\f(x3＋x4,2Δt)＝0.80m/s，