- 实验:用打点计时器测速度
- 共816题
如图所示的纸带是某同学练习使用打点计时器得到的,纸带右端最后通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是_____,若所用电源频率为50 Hz,从打下A点到打下B点,共13个点迹,历时_____s,位移为_____m,这段时间内纸带运动的平均速度是_____m/s。
正确答案
速度减小;0.24;0.026 5;0.11
为了定性研究阻力(摩擦阻力和空气阻力)与速度的关系,某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器,将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放,小球撞击固定在小车右端的挡板,使小车和挡板在无动力条件下一起运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点,用刻度尺测出相邻两点间的距离,小车运动的加速度逐渐____________(填“增大”“减小”或“不变”),表明小车所受的阻力随速度的减小而____________(填“增大”“减小”或”不变”)。
正确答案
减小,减小
在“研究匀变速直线运动”的实验中,如图为实验得到的一条纸带,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7.82cm,则物体的加速度大小为______________m/s2,B点的速度大小为______________m/s。
正确答案
2.22,0.671
打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题.
(1)甲图是______计时器,采用的是______交流电源.(填“低压”、“220V”)
(2)乙图是_______计时器,采用的是______交流电源.(填“低压”、“220V”)
(3)在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如图丙所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图丙所示(单位:cm)
①在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=______m/s,物体的加速度a=______m/s2.(保留两位有效数字)
②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来,根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为______cm.
正确答案
(1)甲图是电磁打点计时器,使用交流电源的计时仪器,采用的是低压交流电源;
(2)乙图是电火花打点计时器,工作电压是220V交流电源;
(3)①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,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,可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小.
v1==
=0.18m/s
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
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,我们对两个加速度取平均值
得:a=(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a==
m/s2=0.75m/s2
②在匀变速直线运动中,连续相等时间内位移之差相等,即△x=aT2.
则4、5间的距离为 x45=x01+4△x=1.40cm+4×0.75×(0.1)2cm=4.40cm
则计数点5的数值为 x5=x04+x45=10.10+4.40=14.50cm
故答案为:
(1)电磁打点,低压(2)电火花,220v.
(3)①0.18,0.75,
②14.50
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上____。
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B.把打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端,并连好电路
C.换上新的纸带,再重做两次
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动
F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带
正确答案
DBFAEGC
如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。由图中的数据可知小车的加速度为__________m/s2,计数点A、C对应的时间间隔内小车的平均速度大小为__________m/s。
正确答案
0.40,0.12
下图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。由图中的数据可计算各点的瞬时速度,VB=____________m/s,VC=____________m/s,VD=____________m/s,计数点A、D对应的时间间隔内小车的平均速度大小为____________m/s。
正确答案
0.14,0.22,0.3,0.27
电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压电源频率是50Hz,在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图所示,每打5个点取一个记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:该物体的加速度为________m/s2,第3个记数点与第2个记数点的距离约为________cm。(小数点后保留两位)
正确答案
0.74,4.36
某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时,要用到打点计时器.
①打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是______(直流电,交流电),它们是每隔______s打一个点.
②下图是实验中获得的一条纸带,ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从下图中读出A、B两点间距X为______cm.C点对应的速度是______m/s.物体从A点到D点运动过程的加速度大小为______m/s2,A点对应的速度是______m/s(计算结果保留小数点后两位数字.)
正确答案
①每经过交流电的一个周期,打点计时器打一次点,故只能用交流电,其中电磁打点计时器用4~6v的交流电,电火花计时器使用220v的交流电,由于交流电的周期
是50Hz,故打点计时器每隔0.02s打点一次.
②由于每两个相邻计数点间有四个点没有画出,故每两个相邻计数点间之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s.
由于做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔内位移差等于恒量即x3-x2=x2-x1,
所以x1=2x2-x3=2×0.90cm-1.10cm=0.70cm.
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的平均速度,故vC==
=0.10m/s.
根据△x=aT2可得物体的加速度a==
=
=0.20m/s2
根据匀变速直线运动的速度公式v=v0+at可得A点对应的速度vA=vC-a×2t=0.10-0.20×2×0.1=0.06m/s.
故本题的答案为:①交流电,0.02;
②0.70,0.10,0.20,0.06.
图1是运用运动传感器测定小车A刹车时加速度大小的实验中的简易装置图.
(1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接收到,从而可以测量物体运动的一些物理量.下列说法正确的是______.
A.超声波是一种电磁波
B.超声波是一种机械波
(2)这组传感器所测量的物理量是______.
(3)图2是通过传感器、数据采集器,再经计算机所绘制的小车运动速度与时间关系v-t图线,根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小a=______m/s2.
正确答案
(1)超声波是声波,声波是机械波,故选B;
(2)根据实验装置可知,信号发射器和信号接收器组成了位移传感器;可以测量不同时刻的位移;
(3)由图象可知,小车加速度a==
=-1.35m/s2,则加速度大小为1.35m/s2;
故答案为:(1)B (2)位移、时间 (3)1.35m/s2
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