1.4 实验：用打点计时器测速度 —人教版高中物理必修一同步练习

实验：用打点计时器测速度同步练习
一、单选题
打点计时器打点的周期，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.
振针与复写纸间的距离．
以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是??
A.
把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并压在纸带上面
B.
把电磁打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与低压交流电源相连
C.
用手水平地拉动纸带，然后打开电源开关
D.
取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离，用公式计算纸带运动的平均速度
如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是
A.
B.
C.
D.
通过打点计时器得到的一条打点不均匀的纸带，如图所示，则下列判断正确的是
A.
打点密集的地方物体运动的速度比较大
B.
打点密集的地方物体运动的速度比较小
C.
打点不均匀说明物体做匀速运动
D.
打点不均匀说明打点计时器有故障
在练习使用打点计时器的实验中，有下列操作步骤：把打点计时器固定在水平轨道末端；启动电源；把纸带装好；拉动纸带打点；得到纸带并进行测量计算．
则上述步骤的正确操作顺序是
A.
B.
C.
D.
关于打点计时器的原理以及使用，下列说法正确的是
A.
电磁打点计时器的使用非常方便，可以直接接到家用电路上
B.
使用打点计时器时应该先接通电源，再拖动纸带
C.
纸带上的点迹越稀疏，说明与纸带相连的物体运动得越慢
D.
如果将它接到直流电源上，打点计时器仍然能够正常工作
某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为，g取，则小球开始下落的位置距光电门的距离为
A.
B.
C.
D.
为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光板。滑块先后通过两个光电门，计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，测得两光电门之间的距离为，则滑块的加速度大小是
A.
B.
C.
D.
如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带，是一次实验中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，相邻记数点间有4个点未标出，该小车运动的加速度a及计数点D的瞬时速度v分别为
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是?
?
?
启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点?
关掉电源?
取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是，由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间?
把纸带装好?
了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上?
用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离
A.
B.
C.
D.
二、多选题
如图所示，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得
A.
从O点到F点运动的时间为
B.
从O点到F点运动的时间为
C.
从A点到F点运动的平均速度
D.
通过测量的长度，可知小车从O到G的位移大小
下列关于打点计时器的使用．正确的是
A.
不要在未放纸带时通电打点．每次打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用
B.
每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下一次打点清晰
C.
若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振片稳定
D.
若打出的点带尾巴或双点，则是由于打点针太长所造成的，应适当调节打点针的长度
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，得到了如下一条纸带，图中A、B、C、D、E为纸带上依次打下的相邻计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。关于纸带包含信息，下列说法正确的是电源频率为
A.
相邻计数点之间的时间间隔是
B.
根据运动学有关公式可求得
C.
小车运动的方向是从A指向B
D.
小车做匀加速直线运动，加速度大小是
关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法正确的是
A.
打点计时器应接交流电源，电源频率通常为
B.
如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，电源频率为，则相邻两个计数点间的时间间隔是
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电源上，电火花打点计时器接在电源上
三、实验题
在练习使用打点计时器时：
当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上点痕的说法中错误的是
A.点痕记录了运动的时间
B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C.点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D.点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
接通电源与让纸带随物体运动，这两个操作的时间关系应当是
A.先接通电源，后释放纸带??????????
先释放纸带，后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源先接通电源或先释放纸带都是可以
关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是________。
A.电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短?
B.纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短?
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定?
D.如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
如图所示的三条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带．从点迹的分布情况可以断定：表明匀速直线运动的是______：且速度较大的是______：表明变速直线运动的是______。
某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示。图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、依次表示点O以后连续的各点．已知打点计时器每隔打一个点．打点计时器打下点G时重锤的速度为________．
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。
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_______选填或计时器。
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“”或“”的穿法效果更好。
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_______部位填字母或。
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_______。
如图甲所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带纸带的右端接打点计时器。从点痕的分布情况可以断定：纸带_________是匀速通过打点计时器的，纸带_________是越走越快的，纸带_________是开始越走越快，后来又越走越慢的。
?
实验时，打点计时器应接低压_________选填“直流”或“交流”电源，每隔_________s打一次点。如图乙是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1，2，那么相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s，各计数点与0计数点之间的距离依次为，，，则物体通过1计数点的速度_________，通过2计数点的速度_________。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了打点计时器；对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用。
了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等。
【解答】
打点计时器的打点周期决定于交变电流的频率；故ACD错误，B正确。
故选B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
了解打点计时器的工作原理，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题。
对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度。
【解答】
A.把打点计时器固定桌子上，让纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并压在纸带上面，故A正确；
B.把电磁打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与低压交流电源相连，故B正确；
C.实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故C错误；
D.取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离是，用公式计算纸带运动的平均速度，故D正确；
本题选错误的，故选C。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
根据1、4之间的平均速度等于位移除以时间，从而即可求解。
考查平均速度的求解方法，知道平均速度等于总位移除以总时间，并会区别瞬时速度与平均速度的不同。
【解答】
依据平均速度的公式，那么物体在1、4之间的平均速度的大小，故ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
由打点计时器的工作原理确定相邻各点间的时间间隔，再由间距关系确定得解。
本题主要考查打点计时器的工作原理，知道其为一种计时仪器，打点的时间间隔相同是解题的关键，简单题。
【解答】
由于计时器打点的时间间隔相同，故打点密集的地方物体运动的速度比较小，故A错误，B正确；
打点不均匀说明物体做变速运动，故CD错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
在具体进行实验操作时，一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的，因此熟练打点计时器的应用步骤，即可正确解答。
【解答】
实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，要符合事物发展规律，不能丢三落四，
一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的，其中应先接通电源，后拉动纸带。
步骤顺序排列正确的是，
故选D。
6.【答案】B
【解析】解：A、电磁式打点计时器采用低压交流电源，不能直接接到家用电路上，故A错误；
B、使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带，故B正确；
C、纸带上的点迹越稀疏，说明相同时间间隔内位移越大，则与纸带相连的物体运动得越快，故C错误；
D、打点计时器的周期取决于交流电的频率，若接在直流电源上，则打点计时器不能正确工作，故D错误；
故选：B。
电磁式打点计时器使用低压交流电源，根据纸带上两点间的距离可确定物体的速度快慢．
本题考查打点计时器的工作原理和使用方法，对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．
7.【答案】B
【解析】
【分析】
小球通过光电门时间极短，用平均速度代替瞬时速度；然后根据速度位移关系公式列式求解。
本题关键明确平均速度与瞬时速度的关系，明确瞬时速度的测量方法，同时要能根据运动学公式列式求解。
【解答】
小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度，为：，由自由落体运动规律可知：，B正确。
故选B。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动，则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块速度，根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度。
遮光板通过光电门的短时间里可认为滑块匀速运动求得滑块通过两个光电门的瞬时速度，再根据匀变速直线运动的规律求解。
【解答】
根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动则：
滑块经过第一个光电门的速度
滑块经过第二个光电门的速度
由得滑块在两个光电门间的加速度大小为，故C正确，ABD错误。
故选C。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查利用打点计时器测速度及加速度，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。
【解答】
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：
，
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：
即小车运动的加速度计算表达式为：
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。故A正确，BCD错误。
故选A．
10.【答案】A
【解析】
【分析】
该题主要考查打点计时器使用相关知识。熟知打点计时器的使用方法和操作规范是解决本题的关键。
进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理，并安装好打点计时器，在接通电源前，要将纸带装好，实验开始时应先接通电源，等打点计时器工作稳定后再拉动纸带，打点结束后，应立即关闭电源以保护打点计时器，将纸带与打点计时器分离后，进行纸带的处理，由此分析解题即可。
【解答】
进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理，并安装好打点计时器，在接通电源前，要将纸带装好，实验开始时应先接通电源，等打点计时器工作稳定后再拉动纸带，打点结束后，应立即关闭电源以保护打点计时器，将纸带与打点计时器分离后，进行纸带的处理，故A正确。
11.【答案】CD
【解析】解：AB、由于O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰，所以从O点到F点运动的时间无法确定，故A、B错误．
C、相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是，从A点到F点的时间是，根据平均速度的定义式得：
从A点到F点运动的平均速度，故C正确．
D、通过测量的长度，可知小车从O到G的位移大小，故D正确．
故选CD．
根据相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是．
根据从A点到F点的位移和时间运用平均速度的定义式可以从A点到F点运动的求出平均速度．
明确实验原理以及具体的实验操作，加强基本物理规律在实验数据处理中的应用．
12.【答案】ABCD
【解析】解：A、为了防止打点计时器通电时间过长发热，应先接通电源每次打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用，故A正确；
B、如果光在一个位置使用复写纸，会导致所打点迹不清楚，因此要经常复写纸调整一下，确保下一次打点清晰，故B正确；
C、若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振动稳定，故C正确；
D、若打点针太长会导致打出的点带尾巴或双点，此时应适当调节打点针的长度，故D正确。
故选：ABCD。
解决实验问题首先了解实验仪器工作特点、掌握基本仪器的使用等．
对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度．
13.【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查了打点计时器的原理和利用纸带测速度加速度，注意打点计时器使用交流电源，频率为50Hz；对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律。
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。
【解答】
A.由于电源频率为50Hz，故打点间隔为，而相邻计数点间还有四个点未画出，故相邻计数点之间的时间间隔是，故A错误；
B.做匀变速直线运动的物体，一段时间内的平均速度等于其在中间时刻的瞬时速度，即，故B正确；
C.由于纸带上点迹的疏密程度反映了速度的变化，小车速度增大，故应该是向左运动，即运动方向是从B指向A，故C错误；
D.匀变速直线运动中，有，故，故D正确。
故选BD。
14.【答案】AC
【解析】
【分析】
本题考查打点计时器的原理和使用方法，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
【解答】
A.无论是电火花打点计时器还是电磁打点计时器，使用的都是交流电源，我国交流电的频率为50Hz，故A正确；
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是，故B错误；
C.打点时间是一样的，要是点距较密则速度小，点距较稀则速度较大，故C正确；
D.电磁打点计时器接在的电源上，电火花打点计时器接在220V电源上，故D错误。
故选AC。
15.【答案】，C，
【解析】
【分析】
了解打点计时器的工作原理，根据纸带上所打的点获取有关信息进一步了解小车的运动情况，即可正确解答本题。
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带随物体开始运动；
打点计时器打点的时间间隔由交流电的频率决定，与电压、纸带的速度无关；
对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，同时要学会对实验结果进行正确的分析，得出实验结论。
打点计时器打点时间间隔相同，从纸带上点的分布情况判断纸带运动情况；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上G点时小车的瞬时速度大小．根据平均速度的定义求解FH之间的平均速度。
本题考查打点计时器的简单应用和打点计时器测速度，常规实验。
【解答】
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，故A正确；
B.同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；
C.点迹的分布情况反映了物体的运动情况，点痕越密集，说明物体运动越慢，故C错误；
D.使用的电源频率越高，则周期越小，那么打点的时间间隔就越小，故D正确；
本题选择错误的，故选C。
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带随物体开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，BCD错误，A正确．
故选A。
打点的周期与交流电的频率互为倒数，即打点周期由交流电的频率决定，与电压、纸带的速度无关，故A、B错误，C正确．将交流源电改为直流电源，打点计时器不能工作，故D错误。
故选C。
从点痕的分布情况可以断定：纸带AC相邻的计数点之间距离相等，所以是匀速通过打点计时器的，且C纸带的间距较大，故速度较大；
纸带B从左到右邻的计数点之间距离增大，所以是越走越快的，即为变速运动；
故答案为：AC；C；B
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上G点时小车的瞬时速度大小；根据平均速度的定义得FH之间的平均速度为：
故填：
故填：，C，
16.【答案】
【解析】
【分析】分析图示打点计时器，然后确定哪个是电磁打点计时器，然后答题；
用打点计时器时纸带应放在复写纸下面。
打点计时器的振针打不到复写纸上，说明打点计时器能正常工作，不过打不到复写纸上，原因是振针离复写纸太远。
本题考查了实验器材、实验注意事项与实验数据处理方法。
【解答】
由图示打点计时器可知，左侧为电磁打点计时器，应选择图的打点计时器；
纸带应放在复写纸下面，由图示可知，纸带放置方法是正确的，应选择方法；
打点计时器的振针打不到复写纸上，说明打点计时器能正常工作，不过打不到复写纸上，原因是振针离复写纸太远，可能通过调整振针上下距离，从而实现打点，故选A。
故填：
17.【答案】
【解析】
【分析】
了解打点计时器的打点原理；知道打点的时间间隔相等，相邻点的间距越大，说明质点运动的速度越大，某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
本题打点计时器测量纸带运动速度的常见题目，基础题目。
【解答】
打点计时器打点的时间间隔相等，由图可以看出四个图长度大致相等之间的距离相等，而C的时间最小，所以纸带C的平均速度最大，某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故O点两侧的点相距越远，说明O点的速度最大，故O点速度最大的纸带是B；运动速度越来越大的纸带，是纸带间距越来越大的，故运动速度越来越大的是纸带D。
故填：
18.【答案】、C；
?B?
；D；?交流，，，，
【解析】
【分析】打点计时器打点时间间隔相同，从纸带上点的分布情况判断纸带运动情况；?根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出；?根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小。
?能够知道纸带相邻的计数点之间的时间间隔，了解打点计时器的构造并能熟练应用，难度不大，属于基础题；?分清楚实验中能够通过仪器直接测得的物理量和运用物理规律间接求得的物理量；?要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
【解答】从点痕的分布情况可以断定：纸带A、C相邻的计数点之间距离相等，所以是匀速通过打点计时器的，
纸带B从左到右邻的计数点之间距离增大，所以是越走越快的，
纸带D从左到右邻的计数点之间距离先增大再减小，所以是开始越走越快，后来又越走越慢的．
实验时，打点计时器应接低压交流电源，每隔打一次点．
每5个连续点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
故填：、C；?
?
B；D；
交流，，，，
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