2018_2019学年高中物理第一章运动的描述第4节实验:用打点计时器测速度课时跟踪检测新人教版必修144

发布时间:2021-09-18 14:04:02

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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*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 C.①③ B.③④ 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( )

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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*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 *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*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*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)

d t

d t
【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
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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*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. C.

AG =vD,Δ t1=0.12 s Δ t1
=vD,Δ t3=0.1 s Δ t3

B. D.

BE =vD,Δ t2=0.06 s Δ t2
=vD,Δ t4=0.04 s Δ t4

BG

CE

解析:计算瞬时速度时,所取位移越短,算出的*均速度越接*瞬时速度,另一方面, 某一点的*均速度更接*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,Δ t=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, *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,*均速度越大,选 A. 答案:A 9.(2018·漳*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*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.

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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*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*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*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= 运动的*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*均速度,D 选项正确. 答案:(1)位置 时间 220 V 0.02 (2)BC

x0 计算纸带 t

x0 t

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.
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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. 6 m 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 2 s 的速度 v2=k2=0. -6-6 4 s 至 6 s 的速度 v3=k3= m/s=-6 m/s. 6-4

v?t 图象如图所示.

答案:见解析

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