第一章运动的描述4实验：用打点计时器测速度分层训练新人教版必修1

4 实验：用打点计时器测速度
1．打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将(　　)
A．偏大　　　　　 B．偏小
C．无影响 D．无法判断
解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点；当交流电频率低于50 Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s，计算速度时如果仍按0.02 s，由v＝可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．
答案：A
2．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过______，并压在________下面．
C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.
D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________________________．
E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．
F．利用公式v＝计算纸带运动的平均速度．
实验步骤的合理顺序是________________．
解析：A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D项中纸带上记录的时间Δt＝(n－1)×0.02 s．合理的实验步骤为BAEDCF.
答案：交流　限位孔　复写纸　(n－1)×0.02 s　BAEDCF
3．一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的漏滴，每隔2.0 s滴一滴水，水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示，图中还放着一把刻度尺，其零刻度线与O点对齐，若从小车通过O点开始计时，则当滴下水滴G时，小车运动时间是________________s，AH段的平均速度为________________m/s(保留3位有效数字)．
解析：0点开始计时到G时共有7个时间间隔，每个间隔为2.0 s，则总时间为14.0 s，AH段平均速度v＝＝ m/s＝2.14 m/s.
答案：14.0 s　2.14
4．(1)电磁打点计时器使用的电源应是____________(填“交流4～6 V”或“交流220 V”)，实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时，如果每相邻的两计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为__________秒．
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示．
由图可得出A点到D点的距离是_________cm.
(3)由实验数据可得A点到D点的平均速度是______m/s；B点的瞬时速度是____________m/s(结果保留两位有效数字)．
解析：(1)电磁打点计时器使用的是4～6 V的低压交流电，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出则相邻两个计数点的时间间隔为T＝5× s＝0.1 s.
(2)刻度尺为毫米刻度尺，分度值为1 mm，故由图可知，AD之间的距离为4.20 cm，
(3)由平均速度等于位移除以时间可以解出AD间的平均速度为：
vAD＝＝ m/s＝0.14 m/s.
从图中可知AC间的距离为2.55 cm，故B点的瞬时速度是vB＝＝ m/s＝0.13 m/s.
答案：(1)交流4～6 V　0.1　(2)4.20　 (3)0.14　0.13
5．如图甲所示是用小车拖动纸带，用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．试求：
图甲
(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；
(2)在图乙中作出速度—时间图象．
图乙
解析：(1)vB＝＝ m/s＝0.26 m/s
(2)vC＝＝ m/s＝0.30 m/s
vD＝＝ m/s＝0.34 m/s
速度—时间图象如图所示
答案：(1)0.26 m/s　(2)见解析图