1.4实验:用打点计时器测速度同步练习
知识点1.打点计时器
题型1. 根据打点痕迹判断物体的运动情况
【例1】根据打点计时器打出的纸带,判断哪条纸带表示物体做匀速运动 ( )
题型2. 打点计时器的构造、原理和使用
【例1】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是________,电火花计时器的工作电压是________V,其中________实验误差较小.当电源频率是50 Hz时,它每隔________s打一次点
【变式1】(多选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应接交流电源,交流频率通常为50 Hz
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大
D.电磁打点计时器接在220 V电源上,电火花打点计时器接在6 V电源上
【变式2】打点计时器振针打点的周期,决定于( )
A.交流电压的高低 B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸的距离
知识点2.打点计时器测平均速度
【例1】打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、D间的平均速度为________m/s,二者之间B点的瞬时速度更接近于________m/s.
【变式1】打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带如图所示,由图可得点1的瞬时速度为________m/s,点2的瞬时速度为________m/s。
当堂检测
1.(多选)使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭电源
2.如下图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带,其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点,且打点计时器每打一个点所用的时间为T。为求得计时器打点C时纸带的速度,则下列算式中最合理的是( )
A. B. C. D.
3.(多选)对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,正确的是( )
A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
4.某同学在用电磁打点计时器做实验时,得到纸带如图,造成这种情况的原因是( )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源的电压不稳
C.电源的频率不稳 D.振针与复写纸间的距离过小
5.(多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是( )
A.点密的地方物体运动速度较大 B.点密的地方物体运动速度较小
C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等 D.点不均匀说明打点计时器有故障
6.打点计时器所用电源是频率为50 Hz的交流电,在纸带上打下相邻两点的时间间隔是T,若纸带上共打出n个点,该纸带上记录的时间为t,则( )
A.T=0.1 s,t=nT B.T=0.05 s,t=(n-1)T
C.T=0.02 s,t=(n-1)T D.T=0.02 s,t=nT
7. 某同学分析小车的运动时,从若干纸带中选出比较清晰的一条纸带,如下图所示,他每隔四个点取一个计数点,并在图上标明了各计数点之间的距离(单位:cm)。
(1)计算0~6阶段小车的平均速度;
(2)计算打第4个计数点时小车的瞬时速度。
能力提升
1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得:
(1)计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=________m/s,
(2)小车的加速度大小a=________m/s2。
2. 研究小车的匀变速运动,记录纸带如图所示,图中两计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度a = m/s2,打P点时小车运动的速度v = m/s。
3.研究匀变速直线运动的实验中,如图示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1S,AB、AC的位移大小分别为S1=1.30cm,S2=3.10cm,利用AB和AC段求加速度的公式为a=______________,加速度大小为______________ m/s2.
4.实验中,如图3-2-7所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.
(1)根据纸带可判定小车做__________运动.
(2)根据纸带计算各点瞬时速度,vD=________m/s,vC=______m/s,vB=______m/s.
(3)在如图2所示坐标中作出小车的v t图线,将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_____m/s,此速度的物理意义是__________.
5.在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a=________(结果保留两位有效数字).
6.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s;
(2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字);
(3)物体的加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示).