第一章第4节+实验：用打点计时器测速度+Word版含解析

第一章 第4节　实验：用打点计时器测速度
课时跟踪检测
【强化基础】
1．(2018·青岛市崂山区期中)在“练习使用打点计时器”的实验中，打点计时器在运动物体拖动的纸带上打出点痕．下列说法正确的是(　　)
A．打点计时器可由输出电压恒定的直流电源供电
B．点痕只记录了物体运动的时间信息，不能记录位移信息
C．点痕只记录了物体运动的位移信息，不能记录时间信息
D．点痕同时记录了物体运动的位移信息和时间信息
解析：根据打点计时器的工作原理可知，打点计时器需要交流电源供电，A选项错误；打点计时器每隔一个时间间隔，打下一个点，故点痕同时记录了物体运动的位移信息和时间信息，B、C两项错误，D选项正确．
答案：D
2．(2018·徐州模拟)某同学在探究小车速度随时间变化规律的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是(　　)
A．每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.1 s
B．每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.08 s
C．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域
D．直接研究纸带上的点，无需取计数点
解析：每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为T＝0.1 s，A选项正确，B选项错误；只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域，误差较大，需要尽可能多的研究纸带上的点迹，C选项错误；直接研究纸带上的点，测量误差较大，需要选取计数点，从而提高测量的精确度，D选项错误．
答案：A
3．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是(　　)
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源　②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样　③电火花打点计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸
④电磁打点计时器打点是靠电火花和墨粉
A．①②　　　 B．③④　　
C．①③　　　 D．②④
解析：电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸打点，而电火花计时器是靠电火花和墨粉打点，所以③④均错误，故选A.
答案：A
4．(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，拉动的方向应与限位孔平行
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
解析：电磁打点计时器使用复写纸，电火花计时器不用复写纸，故选项A错误；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故选项B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故选项C正确；打点计时器不能长时间连续工作，故选项D正确．
答案：BCD
5．(2018·深圳市福田区期中)打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器．请回答下面的问题：
(1)图甲是________(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是________(选填“交流4～6 V”“交流220 V”或“四节干电池”)．
(2)图丙中，若已知物体挡光宽度为d，物体经过光电门用时t，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为v＝________.
解析：(1)根据打点计时器的结构和工作原理可知，图甲是电磁打点计时器，电源采用的是交流4～6 V.
(2)根据平均速度与瞬时速度的关系可知，小车通过光电门时的瞬时速度大小v＝.
答案：(1)电磁　交流4～6 V　(2)
【巩固易错】
6.一同学在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为(　　)
A．打点计时器错接在直流电源上
B．电源电压不稳定
C．电源的频率不稳定
D．振针压得过紧
解析：当打点计时器振动片一端的振针与复写纸片的距离过大时，振针可能有时不接触复写纸片，造成纸带上无点痕，当振针距离复写纸片间隙过小时，振针就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，造成了一段一段的小线段，所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中，否则就要做适当的调整．A造成的后果是打点计时器不工作，B造成的后果是打点计时器工作不稳定，C造成各点间距忽大忽小，D正确．
答案：D
7．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度粗略地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是(　　)
A.＝vD，Δt1＝0.12 s B.＝vD，Δt2＝0.06 s
C.＝vD，Δt3＝0.1 s D.＝vD，Δt4＝0.04 s
解析：计算瞬时速度时，所取位移越短，算出的平均速度越接近瞬时速度，另一方面，某一点的平均速度更接近于这一段中间时刻的瞬时速度，所以A、B、C项不合适，CE间含两个打点间隔，Δt＝2T＝0.04 s，D项对．
答案：D
【能力提升】
8．下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条(　　)
解析：打点计时器打出的点时间间隔不变，点迹间距离越大，平均速度越大，选A.
答案：A
9．(2018·漳平市期中)打点计时器是使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器．
根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量有________．
A．时间间隔
B．物体在某段时间内发生的位移
C．物体的加速度
D．物体在某段时间内的平均速度
解析：电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器．
根据打点计时器的工作原理可知，每隔0.02 s打一次点，因此从纸带上直接通过两点间的间隔数即可得到时间间隔，同时通过测量点之间的距离，可以明确某段时间内的位移，而加速度和平均速度需要通过计算得出，A、B两项正确，C、D两项错误．
答案：交流　AB
10．(2018·许昌月考)(1)打点计时器是记录直线运动物体的________和________的仪器．电火花计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交流的频率为50 Hz时，它每隔________秒打一次点．
(2)以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤，其中有错误的操作是________．
A．把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔
B．把打点计时器与4～6 V低压交流电源相连
C．用手水平地拉动纸带，然后打开脉冲输出开关
D．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式v＝ 计算纸带运动的平均速度
解析：(1)打点计时器是记录直线运动物体的位置和时间的仪器，根据电火花计时器的工作原理可知，电火花计时器使用220 V交流电源，当交流频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点．
(2)把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔，A选项正确；电火花计时器使用220 V交流电源，B选项错误；实验时应先开电源，再释放纸带，C选项错误；数据处理时应先取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式v＝计算纸带运动的平均速度，D选项正确．
答案：(1)位置　时间　220 V　0.02　(2)BC
11．如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时间图象，回答下面的问题：
(1)甲质点做________运动，乙质点做________(选填“加速”“减速”或“静止”)运动．
(2)甲质点的初速度为________ m/s，乙质点的初速度为________ m/s.
(3)甲、乙两质点运动的方向________(选填“相同”或“不相同”)．
解析：(1)甲图中速度越来越大，乙图中速度越来越小，分别是加速运动和减速运动．
(2)根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等于1 m/s、3 m/s.
(3)它们的速度都为正值，说明它们的运动方向都与规定的正方向相同．
答案：(1)加速　减速　(2)1　3　(3)相同
12．如图所示，表示一质点在6 s内的x-t图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的v-t图象．
解析：求解此题应把握以下两点：
(1)x-t图象中图线的斜率表示运动的速度．
(2)运动的速度确定v-t图象的纵坐标．
因为x-t图象的斜率表示速度，所以，0至2 s的速度v1＝k1＝＝3 m/s.2 s至4 s的速度v2＝k2＝0.
4 s至6 s的速度v3＝k3＝ m/s＝－6 m/s.
v-t图象如图所示．
答案：见解析