- 实验:用打点计时器测速度
- 共816题
(1)在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材填在横线上(填编号)。选出的器材是______________。
①打点计时器,②天平,③低压交流电源,④低压直流电源,⑤细绳和纸带,⑥钩码和小车,⑦秒表,⑧一端有滑轮的长木板,⑨刻度尺
(2)在使用电磁打点计时器时____________。
A.每打完一列点就要切断电源
B.不要移动圆形复写纸片的位置
C.纸带一定要从两限位孔穿过,并且压在复写纸下面
D.应先接通电源,再使纸带运动
正确答案
(1)①③⑤⑥⑧⑨
(2)ACD
在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔
四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为x,且x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz.(1)计算此纸带的加速度大小a=______m/s2,打计数点3时纸带的速度大小v=______m/s(计算结果保留两位有效数字).
(2)请你依据本实验推断6记数点和7记数点之间的测量距离是______ cm.
正确答案
(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 ①
x5-x2=3a2T2 ②
x6-x3=3a3T2 ③
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a= ④
①→④联立得:
a=
=×10-2m/s2
=0.64m/s2
每两个相邻的测量点之间的时间间隔T=0.10s,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,
得:v3==
m/s=0.86m/s
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:
x2-x1=x3-x4=x7-x6
代入数据可得:6记数点和7记数点之间距离为x7=10.90cm
故答案为:0.64 0.86 10.90
某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2、…、6点所示.
c.测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离,分别记为s1、s2、s3、…、s6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动.
e.分别计算出s1、s2、s3、…、s6与对应时间的比值,
,
, …
.
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出
与对应时间t的坐标点,画出
-t图象.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的器材中,必须使用的有______(填选项代号).
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.重锤
②该同学利用实验得到的数据在图中已标出各个计数点对应的坐标,请你在该图中画出-t图象.
③根据-t图象判断,在打0计数点时,小车的速度v0=______m/s;它在斜面上运动的加速度a=______m/s2.
正确答案
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的器材中,必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据,故选:AC
(2)作图注意要尽量使描出的点落到直线上,不能落在直线上的点尽量分布在直线两侧,如图所示:
(3)根据-t图象判断,在打0计数点时,小车的速度v0=0.18m/s;
它在斜面上运动的加速度a==
m/s2=2.44m/s2.
故答案为:AC,0.18,2.44
探究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带,交流电频率50Hz,每五个点取一个计数点如图得到A B C D E五个点,则C点速度为______m/s,D点速度为______m/s,,AD段平均速度是______m/s,若小车做匀加速运动则加速度大小是______m/s2方向______(填A B或B A)
正确答案
由于每五个点取一个计数点所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,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,
得:vC==
m/s=2.64m/s
vD==
m/s=3.90m/s
=
=
=2.01m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对2个加速度取平均值
得:a=(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:
a==
=12.6m/s2由于小车做匀加速直线运动,所用小车的速度越来越快,即后来相等时间间隔的位移越来越大,纸带向左运动,从B向A方向运动.
故答案为:2.64,3.90,2.01,12.6,B到A
如图是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻小球的像的间隔对应的时间都是0.1s,这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移可以用直尺测量。试作出小球沿斜面滚下的v-t图象。
正确答案
解:利用图中给出的数据,可以求得各段的平均速度。设开始时位置为0,依次记下位置1、2、3…。因为时间间隔为0.1s,比较短,相邻两段的平均速度可以表示其中间时刻的瞬时速度
v1==0.8 m/s
v2==1.15 m/s
v3==1.6 m/s
v4==2.15 m/s
作出v-t图象如图所示
如图a,某同学要研究滑块在长木板上的运动情况,没有打点计时器,他用一滴瓶作计时工具,已知从滴瓶的滴管中每隔一定时间会有一小液滴落下,将滴瓶放在滑块上,取一带有均匀刻度线的长木板,木板水平放置时,滑块放在木板左端,然后推动滑块,给它一水平向右的初速度而做匀减速直线运动,结果在木板上得到如图b所示的液滴点迹;若将木板的右端A适当抬起,使木板与水平方向成一θ角,将滑块从A端开始沿斜面向下做匀加速直线运动,结果在木板上得到如图c所示的液滴点迹,则根据图b、c作出判断(填“大于”、“等于”或“小于”):
(1)图b中滴下M点时的滑块速度______图c中滴下N点时的滑块速度;
(2)图b中滑块的加速度______图c中滑块的加速度。
正确答案
(1)大于
(2)大于
某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6 mm、sB=126.5 mm、sD=624.5 mm。若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为_______s;
(2)打C点时物体的速度大小为____m/s(取2位有效数字);
(3)物体的加速度大小为_______(用sA、sB、sD和f表示)。
正确答案
(1)0.1
(2)2.5
(3)
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”时,用电火花计时器记录纸带运动的时间.该对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表.(结果保留两位有效数字)
(1)该同学实验所用的电源是______
A、4-6V的交流电B、4-6V的直流电C、220V的交流电D、220V的直流电
(2)关于实验正确的操作是______
A、先打开电源,待稳定后再松手B、先松手后,再打开电源
(3)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线(适当标出横、纵坐标刻度).
(4)计数点O对应的速度为______m/s,加速度为______m/s2.
正确答案
(1)电火花打点计时器使用的是220V的交流电源.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
(2)实验时应先接通电源后释放小车,故A正确,B错误.
故选:A.
(3)小车的速度时间图线如图所示,横坐标每格代表0.05s,纵坐标每格代表0.1m/s,描点连线如图:
(4)计数点O对应的速度由图象的读数可知为0.50m/s,
求解速度时间图象的斜率即为加速度:a==2.0m/s2.
故答案为:(1)C,(2)A,(3)如图所示,(4)0.50、2.0.
在“研究匀变速直线运动”的实验中,得到的一条纸带如图所示,纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0.1s,测得A到B和B到C的距离分别为5.60cm和8.62cm,则物体的加速度大小为______m/s2,B点对应的速度大小为______ m/s.
正确答案
根据运动学公式△x=at2得:
a==
≈3.02m/s2
匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vB==0.711m/s
故答案为:3.02;0.711.
某研究性学习小组利用闪光照相研究物体的运动,通过闪光照相可以利用多次曝光在同一照相底片上记录下物体多次曝光的位置.如果有一个物体正在做匀加速直线运动,他们用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,已知闪光时间间隔为0.1s,对照片分析处理后得到如下数据,物体在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了O.02m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.08m.
(1)根据以上数据他们能否求出物体运动的加速度?如果能,继续回答第(2)问;如果不能,说明理由.
(2)物体运动的加速度多大.
(3)物体在第3次闪光时运动的速度多大.
正确答案
(1)物体在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了O.02m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.08m.
根据xm-xn=(m-n)aT2可以求出物体运动的加速度.
(2)物体在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了O.02m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.08m.
x34-x12=2aT2,
解得a=3m/s2,
(3)根据xm-xn=(m-n)aT2得
x34-x23=x23-x12=aT2,
所以第2次、第3次闪光的时间间隔内移动了0.05m
利用匀变速直线运动的推论得:
v3==0.65 m/s
答:(1)能物体运动的加速度.
(2)物体运动的加速度是3m/s2.
(3)物体在第3次闪光时运动的速度是0.65 m/s.
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