1.3实验：用打点计时器测速度 同步课时作业 Word版含答案

1.3实验：用打点计时器测速度—2021-2022学年高一物理人教版必修一同步课时作业
选择题
1.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是 6 V 以下的直流电源
B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D.电源的电压越高，打点的时间间隔就越小
2.如图所示，为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器的故障是( )
A.打点计时器接在了直流电源上 B.电源电压不稳定
C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
3.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，在图示记录的时间内( )
A.纸带均做匀速运动 B.丙纸带的平均速度最大
C.丁纸带的平均速度最大 D.乙和丁纸带的平均速度一样大
4.如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔，你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动，每隔1 s你用画笔在纸带上点一个点。你还可以练习在1 s内均匀地点上两个点。这样，就做成了一台简单的打点计时器。则下列说法正确的是( )
A.纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多
B.牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定
C.若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大
D.若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小
5.如图所示，气垫导轨上滑块光源遮光条经过光电门时，其上的遮光条将光光遮住，电子计时器可自动记录敏遮光时间，测得遮光条的宽度管为近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，则下列说法正确的是( )
A.越长，越接近瞬时速度
B.越短，越接近瞬时速度
C.否越接近瞬时速度与的长短无关
D.为使更接近瞬时速度，可换用宽度更大的遮光条
6.关于打点计时器及其操作，下列说法正确的是( )
A.打点计时器是一种计时仪器，若使用电源的频率为50Hz，则每隔0.02s打一次点
B.电磁打点计时器使用的是4～6的交流电或直流电，而电火花计时器使用的是220V的交流电
C.实验操作时，先接通打点计时器然后让物体带动纸带运动
D.实验操作时，让物体带动纸带运动的同时接通打点计时器
7.在用打点计时器和纸带研究物体做直线运动的规律时，打点计时器在纸带上打出一系列点迹.下列关于纸带上的点迹说法正确的是( )
A.点迹记录了物体运动的时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
二.选择题
8.实验室有电磁打点计时器（图1所示）与电火花计时器（图2所示）。某同学在一次实验中打下了一条如图3所示的纸带。则以下说法正确的是______。
A.电磁打点计时器应接8 V的直流电源，电火花计时器应接220 V的交流电源
B.应先接通打点计时器的电源，后让物体拖着纸带运动
C.图3的纸带是用电磁打点计时器打出的，且振针将纸带压得过紧
D.图3的纸带是用电火花计时器打出的，且计时器所接电源的电压过高
9.如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02 s，纸带旁边是一把分度值为1 mm的直尺，则拖着纸带做直线运动的物体在这段位移内的平均速度为______m/s；在打下B点时物体的瞬时速度为______m/s。（小数点后保留两位数字）
10.在“练习使用打点计时器”实验中，利用重物牵引小车，用电磁打点计时器打点，，得到一条清晰的纸带.取其中的个点进行研究，这7个点和刻度尺标度的对应位置如图所示.
1.小车向_________运动(相对图中方位，填“左”或“右”);
2.A点到D点的距离是___________cm，打F点时小车的瞬时速度是_________m/s;
3.如果当时交变电流的频率是，而计算时仍按处理，那么速度的测量值将_____________(填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知).
11.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
（1）下列仪器需要用到的有_______。
A. B. C. D.
（2）某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是_______。
A.将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在220 V交变电源上
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的一端后，放开纸带，再接通电源
（3）在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为50 Hz，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，测量出，则打下F点时小车的瞬时速度______m/s。（结果保留两位有效数字）
（4）若实验时电源频率大于50 Hz，则打下F点时小车的实际速度_______（填“大于”“小于”或“等于”）测量速度。
答案以及解析
1.答案：C
解析：电磁打点计时器使用交流低压电源，选项 A 错误；使用打点计时器时应先接通电源，后让物体运动，选项 B 错误;打点的时间间隔 ?是电源频率，与电源的电压高低无关，选项 C 正确，选项 D 错误。
2.答案：D
解析：打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，故A错误；点痕的轻重和电源电压大小有关，电源电压不稳定不会打出短线，故B错误；电源频率大小只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会打出短线，故C错误；振针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，会打出短线，故D正确.
3.答案：C
解析：甲、乙、丙纸带上点与点之间的距离不均匀，故甲、乙、丙不是做匀速运动，故A错误；丙纸带上的点迹最多，则所用时间最长，而且位移小，故平均速度最小，故B错误；甲、乙、丁上均有5个点，但丁上第一个点和第五个点之间的距离最大，故丁的平均速度最大，故C正确，D错误.
4.答案：D
解析：A错：纸带速度越快，点迹越疏，可知相同距离上打的点越少。B错：相邻两点间的时间间隔是一定的，为1 s，与牵动的速度无关。C错：若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点，增大速度，由于相邻两点间的时间间隔变小，则两点间距离不一定变大。D对：若每隔1 s变为每隔0.5 s打一个点，同样的速度，时间间隔变小，则相邻两点间的距离会变小。
5.答案：B
解析：是滑块通过光电门的平均速度，当时间趋近于0时，可以认为是滑块通过光电门的瞬时速度，即越短，越接近瞬时速度，选项A、C错误，B正确；为使更接近瞬时速度，可换用宽度更窄的遮光条，选项D错误。
6.答案：AC
解析：打点计时器是一种计时仪器，若使用电源的频率为50Hz，则每隔0.02s打一次点，A正确;电磁打点计时器的工作电源是4～6V的交流电，B错误;实验操作时，应先接通打点计时器，等打点计时器工作稳定后让物体带动纸带运动，C正确，D错误.
7.答案：ABD
解析：打点计时器在纸带上打出的一系列点迹，既能记录物体运动的时间，也能记录物体在不同时刻的位置和在某段时间内的位移，故A、B正确.点迹的分布情况反映了物体运动快慢的变化情况，从而反映了物体的速度情况，不能反映物体的质量和形状，故C错误，D正确.
8.答案：BC
解析：电磁打点计时器应接8 V的交流电源，电火花计时器应接220 V的交流电源，A项错误；用到打点计时器的实验，都应先接通打点计时器的电源，待打点计时器正常工作后，让物体拖着纸带运动，B项正确；纸带上打的“点”是一些短线，这是由于电磁打点计时器的振针将纸带压得过紧造成的，C项正确，D项错误。
9.答案：0.22；0.22（0.21~0.23）
解析：根据平均速度的定义可知，这段位移内的平均速度就等于A到C的距离跟所用时间的比值。位移的大小可以从刻度尺上直接读出：到C之间共9个时间间隔，所以时间这段位移内的平均速度为。根据公式来计算B点的瞬时速度。为了尽量精确地反映打B点时物体运动的快慢，我们取靠近B点的左右两个点，左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm，右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm，那么，两点间时间相隔为，所以B点的瞬时速度为。
10.答案：1.左 2.4.13～4.17 0.22～0.24 3.偏小
解析：1.由纸带可知，相等时间内，从左向右点与点间隔越来越大，而小车在重物的牵引下速度越来越快，所以小车向左运动.
2.由图可知，相邻两计数点间的时间间隔为，A点到D点的距离是4.15cm，匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则.
3.如果当时交变电流的频率为，，那么实际打点周期偏小，根据运动学公式，真实的速度值将大于测量值，所以速度的测量值与速度的真实值相比会偏小.
11.答案：（1）AB
（2）D
（3）0.46
（4）大于
解析：（1）在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，依据实验原理，通过打点计时器在纸带上打点，借助刻度尺来测量长度，从而研究小车的速度与时间的关系，故选A、B。
（2）应先接通电源，后放开纸带，故选项D错误。
（3）打下纸带上F点时小车的瞬时速度大小为。
（4）若实验时电源频率大于50 Hz，则相邻计数点间的时间间隔，由F点的瞬时速度表达式可知，其实际速度大于测量速度。