1.4实验 用打点计时器测速度 作业Word版含解析

第4节　实验:用打点计时器测速度
1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用物理公式计算就能直接测得的物理量是(　AB　)
A.时间间隔 B.位移
C.瞬时速度 D.平均速度
解析:打点计时器每隔一定的时间打下一个点,因而点迹记录了物体运动的时间,也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移,故选项A,B正确。
2.接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是(　A　)
A.先接通电源,再让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
解析:使用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器工作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,故A项正确。
3.关于“用打点计时器测速度”的实验:
(1)实验中,除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带定滑轮的长木板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有　　　　。(填选项代号)?
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
(2)对于减小实验误差来说,下列采取方法中正确的有　　　　。?
A.选取合适的n个点为计数点
B.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
C.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
D.实验时尽量让小车远离打点计时器,释放小车后再打开打点计时器电源
答案:(1)AC　(2)ABC
4.如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用　　　　(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔　　　　s打一次点。其工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是　　　　。(按顺序填写步骤编号)?
解析:电火花计时器的工作电压是220 V交流电,频率为50 Hz 时,打点时间间隔为0.02 s。工作时,应先接通电源后释放纸带,并且打完纸带后应立即关闭电源,所以正确的顺序是CBDA。
答案:交流　0.02　CBDA
5.某同学在进行“用打点计时器测速度”实验时,经历了以下过程。
(1)在实验准备过程中,发现实验室有两种打点计时器,如图甲所示。该同学决定使用电磁打点计时器,则应选图中　　　　(选填“①”或“②”)计时器。
(2)用一条纸带穿过计时器,该同学发现有图乙中的两种穿法,感到有点犹豫。你认为　　　　(选填“③”或“④”)的穿法效果更好。?
(3)穿好纸带后,实验时发现打点计时器的振针打不到复写纸上(如图丙),你认为应调节图中的　　　　部位(填字母“A”“B”“C”或“D”)。?
答案:(1)①　(2)④　(3)A
6.在“用打点计时器测速度”实验中,
(1)如实验中所用的打点计时器是电磁打点计时器,则将其接于频率为50 Hz的电源时,振针每隔　　　　s打一个点;实验中,应将复写纸片有复写物质的一面朝　　　　(选填“上”或“下”)。?
(2)某同学的操作步骤如下,
A.将电磁打点计时器固定在平板上,并接到“～220 V”的电源上;
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码;
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源;
E.取下纸带,即告实验完毕。
其中有多处错误或遗漏的步骤,请至少指出其中的两处,并加以改正。
①　 ;
②　 。
答案:(1)0.02　下　(2)A中“～220 V”应改为“交流4～6 V”　D中“先放开纸带,再接通电源”应改为“先接通电源,再放开纸带”
7.如图,某次实验得到一条纸带,A,B,C,D,E分别表示纸带上连续打印的点,打点计时器所用的电源频率为50 Hz,根据图示数据可知　　。
A.纸带做匀速运动
B.相邻两点的时间间隔为0.1 s
C.打B点时纸带的瞬时速度为0.31 m/s
D.A与C之间纸带平均速度为1.56 m/s
解析:根据图中数据知,相同时间内右侧点之间距离越来越大,说明纸带的速度增大,即纸带做加速运动,A错误;A,B,C,D,E是实际打印的点,相邻两计数点的时间间隔为0.02 s,B错误;由=得,==
1.56 m/s,则D正确,C错误。
答案:D
8.在用打点计时器测量瞬时速度实验中,某活动小组选取了长度大致相同的四条纸带进行分析,如图所示。比较四条纸带,平均速度最大的是纸带　　　　,图中标志点O点速度最大的是纸带　　　　,运动速度越来越大的是纸带　　　　。
解析:纸带C的运动时间最短,则平均速度最大,纸带B中O点两侧点的间隔最大,则瞬时速度最大。需要注意的是,由于未标明纸带的运动方向,故纸带D可能做加速运动,也可能做减速运动,但考虑到纸带A,C大致做匀速运动,纸带B中各点间隔不规则变化,纸带D只能做加速运动。
答案:C　B　D
9.如图所示,在倾斜导轨上固定一光电门,让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑,实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间,数据见表格。为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度,应选择的测量数据是　　　　。?
组次
宽度Δl/m
挡光时间Δt/s
1
0.080 0
0.230 44
2
0.060 0
0.174 64
3
0.040 0
0.116 62
4
0.020 0
0.058 50
A.第1组 B.第2组 C.第3组 D.第4组
解析:挡光片宽度越小,算出的平均速度越接近瞬时速度,故应选D。
答案:D
10.电火花计时器通常的工作电压为　　　　V,实验室使用我国民用电时,每隔　　　　s打一次点;如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是　　　　(选填“速度减小”或“速度增大”)。若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时　　　　s。
解析:电火花计时器通常的工作电压为交流220 V,实验室使用我国民用电时,每隔0.02 s打一次点;相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动。又因从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以共用时t=13×T=0.26 s。
答案:交流220　0.02　速度增大　0.26
11.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是　　　　。
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
解析:瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一
位置)的速度,当Δt→0时,可看成物体的瞬时速度,Δx越小,Δt也就越小,A项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小Δt,B项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角并不一定能使更接近瞬时速度,D项错误。
答案:A
12.某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,下图中的四个数据中不符合有效数字规定的是　　　　,正确的应记为　　　　。若纸带上两相邻计数点间有4个点未画出,则vB=　　　　 m/s,vD=　　　　 m/s,小车运动的加速度a=　　　　 m/s2。
解析:长度测量要估读,故数据5.4 cm应为5.40 cm;
vB===0.169 5 m/s,
vD===0.211 5 m/s,
tBD=2×5×0.02 s=0.2 s,
根据加速度公式
a===
=0.21 m/s2。
答案:5.4　5.40　0.169 5　0.211 5　0.21