- 实验：用打点计时器测速度
- 共816题
电磁打点计时器是一种计时装置，请根据电磁打点计时器的相关实验回答下列问题：
（1）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，（相邻计数点的时间间隔为0.02s），单位：cm，g=10m/s2．那么：
①纸带的______端与重物相连．（填“左”或“右”）
②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量△EP=______，物体动能的增加量△E K=______．（取三位有效数字）
③通过计算，数值△EP 与△E K并不相等，这是因为______．
（2）某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带．他已在每条纸带上按每5个点取好计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答
①B、C、D三段中选出从纸带A上撕下的那段应该是______．
②打A纸带时，物体的加速度大小是______m/s2．（取三位有效数字）
正确答案
（1）①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501J=0.501 J．
利用匀变速直线运动的推论：vB=
EkB=
③通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能
（2）①根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：
x45-x34=x34-x23=x23-x12=x12-x01
所以属于纸带A的是C图．
②根据运动学公式△x=at2得：a=
故答案为：（1）①左； ②0.501J；0.480J；③下落过程中受阻力．
（2）①C；②0.600；
某同学利用一架固定好的自动照相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片。相邻两次曝光的时间间隔为2.0 s。已知小轿车的车长为4.5m。他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，请你估算：
(1)这辆小轿车的加速度a=____；
(2)小轿车在照片中第2个像所对应的时刻的瞬时速度大小v=____。
正确答案
(1)2.0 m/s2
(2)8.0 m/s
下图是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中打出的纸带的一段，其中A、B、C为三个计数点，有关长度如图所示。已知此物体的运动是匀变速直线运动，打点计时器使用50Hz交流电，则测得物体的加速度为____________m/s2，打点计时器打下B点时物体的速度=____________m/s。
正确答案
1.46，0.4
瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过ω为挡光片的宽度，△t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验中无法实现△t或△s趋近零．为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度．如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式
.
v
A，并作出
（1）根据描点，请你在坐标系内画出可
（2）根据可
（3）改用不同挡光片重复实验时操作的注意事项（写出两点）是①：______②：______．
正确答案
（1）如图
（2）每一个
可知小车的加速度大小a=
（3）改用不同挡光片重复实验时操作的注意事项：①改用不同宽度的挡光片时应使前沿始终处于小车的同一位置
②每次实验都应该保持小车由P点静止释放
故答案为：
（1）如图
（2）0.56，0.52
（3）①改用不同宽度的挡光片时应使前沿始终处于小车的同一位置
②每次实验都应该保持小车由P点静止释放
如图是用打点计时器研究匀变速直线运动时得到的纸带，其中A．B．C．D．E．F为计数点，各点所标的数据均为由起始点O到该点的距离，在各计数点之间有四个点末标出，交流电的频率为50Hz，那么当打点计时器打下D点时，小车的速度大小近似为______m/s．
正确答案
各计数点之间有四个点末标出，因此时间间隔为：T=0.1s；
在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
vD=
故答案为：1.55．
（1）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：
A．把打点计时器固定在桌子上
B．安好纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通低压交流电源
E．取下纸带
F．断开开关
这些步骤正确的排列顺序为______．
（2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况．实验中获得一条纸带如图所示．其中两相邻的计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则相邻两个计数点间的时间为______s，打A点时小车运动的速度VA=______m/s；小车运动的加速度a=______m/s2．（后两空保留三位有效数字）
正确答案
（1）实验时对于实验器材通常是先固定，后安装连接，然后进行实验操作，实验操作时注意先接通电源再释放纸带，故可得正确的是排列顺序为：ABDCFE．
（2）计数点的时间间隔为：T=4×
物体的加速度为：
a=
故答案为：ABDCFE；0.1s；0.337m/s；0.393．
在研究匀变速直线运动的实验中，电磁式打点计时器应接在低压______（填“直流”或“交流”）电源上，每隔______s打一次点．图所示是某次实验所得的纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3、…，那么相邻两个计数点之间的时间为______s，各计数点与O点之间的距离依次为s1=3.00cm，s2=7.50cm，s3=13.50cm，则小车通过1计数点时的速度v1=______m/s，通过2计数点时的速度v2=______m/s2，物体的加速度a=______m/s2．
正确答案
（1）电磁式打点计时器应接在低压 交流电源上，每隔0.02s打一次点．
（2）为每5个连续点取1个计数点，所以相邻两个计数点之间的时间为0.1s
（3）根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度
所以：v1=
（4）v2=
（5）求解式△x=aT2可以求加速度舍掉第一段位移，因为其位移下，测量的相对误差较大．
所以用后两段求解加速度，推论公式△x=aT2可以求出加速度：a=1.5m/s2
故答案为：交流；0.02；0.1；0.375；0.525；1.5
电磁打点计时器通常的工作电压为______，______电火花打点计时器通常的工作电压为______．我们日常生活所用的交流电频率是50Hz，如果用它做电源，打点计时器每隔______s打一个点．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，得到了如图所示的一条较为理想的纸带，A、B、C、D、E、F为在纸带上依次所选的记数点，相邻记数点间有四个点未画出，测得AB=1.20cm，BC=2.00cm，CD=2.80cm，DE=3.60cm，EF=4.40cm，则以上由数据可知小车运动的加速度a=______m/s2，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为______m/s．（计算结果小数点后保留两位）
正确答案
根据电磁打点计时器与电火花打点计时器的构造和具体使用我们知道，电磁打点计时器使用的电源为10V以下的低压交流电源，电火花打点计时器使用的是220V交流电源，当电源的频率是50Hz时，打点周期为0.02s；
根据题意可知：x1=AB=1.20cm，x2=BC=2.00cm，x3=CD=2.80cm，x4=DE=3.60cm，x5=EF=4.40cm，由此可知小车在连续相等时间内的位移差为常数，即△x=0.80cm，故小车做匀加速直线运动，根据△x=aT2，将T=0.1s带入可解得a=0.80m/s2；
根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vD=
故答案为：4V～6V，交流电，220V，0.02，0.80，0.32．
某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．
①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点______和______之间某时刻开始减速．
②计数点5对应的速度大小为______m/s，计数点6对应的速度大小为1.16m/s．（保留三位有效数字）．
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2，若用
正确答案
①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
②v5=
v6=
③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：
a=
在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．
故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00，偏大
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______ m/s．小车的加速度是a=______ m/s2．
正确答案
相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为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：v2=
从图中可以读出x13、x35间的距离，它们的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，
得：x35-x13=△x=aT2
整理：a=
故答案为：0.21，0.60．
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