实验:用打点计时器测速度
(40分钟 50分)
1.(4分)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,不经计算,通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
2.(4分)下面是四位同学在测定做匀速运动的小车的速度时分别打出的四条纸带,纸带上的点迹比较理想的是( )
3.(4分)(2013·泰州高一检测)手拖动纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm, 则( )
A.手运动的平均速度为0.03 m/s B.手运动的平均速度为1.5 m/s C.手运动的平均速度为1.8 m/s D.手运动的平均速度为180 m/s
4.(4分)(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是
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V的 (选填“直流电”或“交流电”),它们是每隔 s打一个点。
(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.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
5.(4分)如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则:AC= mm,AD= mm。那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为 m/s,纸带在AD间的平均速度为 m/s;B点的瞬时速度更接近于 m/s。
6.(15分)(2013·盐城高一检测)如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器测定速度打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。试求:
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(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度; (2)作出速度—时间图像。
7.(15分)如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02 s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔两点选定的计数点。根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
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答案解析
1.【解析】选B。时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数经过计算得出。位移可以通过测量纸带上所打点子间的距离得出。而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出。故应选B。 2.【解析】选B。小车做匀速运动,打出的纸带上点子间的距离相等,出现A纸带上的现象是由于打点计时器的振针调得太低,将纸带压得太紧,出现C纸带上的现象是由于打点计时器的振针松动,D纸带表明小车做变速运动,选项B正确。
3.【解析】选C。打出纸带上第1点到第6点用时t=(6-1)×0.02 s=0.1 s,手拉动纸带的位移x=18 cm=0.18 m,故手运动的平均速度v==
m/s=1.8 m/s,C正确。
4.【解析】(1)电磁打点计时器的工作电压是6 V以下的交流电,一般是4～6 V。打点间隔为交流电的频率的倒数,当电源的频率是50 Hz时,打点周期是0.02 s。
(2)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。 答案:(1)4～6 交流电 0.02 (2)A 5.【解析】AC=14.0 mm,AC间的平均速度为
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=m/s=0.35
m/s;AD=
25.0 mm,AD间的平均速度为
=
m/s=0.42 m/s。对描述B
点的瞬时速度来说,AC段所取的位移间隔更小,更能接近B点的真实速度,即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s。 答案:14.0 25.0 0.35 0.42 0.35 6.【解析】(1)vB=(2)vC=vD=
==
=
m/s=0.26 m/s。 m/s=0.30 m/s,
m/s=0.34 m/s,在坐标系中画出各时刻对应
的速度,连接得到速度—时间图像如图所示:
答案:(1)0.26 m/s (2)见解析
7.【解析】根据平均速度和瞬时速度的定义知: AD段的平均速度 ==
cm/s
=231.25 cm/s =2.31 m/s
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度
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vB==cm/s
=212.50 cm/s =2.13 m/s
无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,因而不知道OD段的时间间隔。
答案:2.31 m/s 2.13 m/s
第 6 页 共 6 页 见解析
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