- 实验：用打点计时器测速度
- 共816题
电火花计时器是一种______的仪器，工作电压是______，打点时间间隔为______秒．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s，且s1=2.28cm，s2=3.04cm，s3=3.82cm，s4=4.58cm，s5=5.36cm，s6=6.14cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．此纸带的加速度大小a=______m/s2，打计数点4时纸带的速度大小v=______m/s．（计算结果保留3位有效数字）
正确答案
电磁或电火花打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，电火花打点计时器使用的是220V交流电源，打点计时器的频率为50HZ，因此打点周期为0.02s；
计数点间还有4个计时点未标出，因此计数点之间的时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2有：
s6-s3=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s4-s1=3a3T2
a=
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，得：
vB=
故答案为：计时，220V，0.02；0.77，0.50．
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个点取好一个计数点，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：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 ；打A纸带时，物体的加速度大小是 m/s2．
正确答案
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并填在横线上（填序号）．
①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺
（1）选出的器材是______
电磁打点计时器和电火花计时器都是一种计时仪器，电源的频率为50Hz，在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，当物体做匀加速直线运动时，某同学得到了几条较为理想的纸带，他已在每条纸带上按每隔5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点的先后次序编为0、1、2、3、4、5、6测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm．那么：
（2）在计时器打点1时，小车的速度为v1=______cm/s．
（3）根据下表在图2的平面直角坐标系中作出速度-时间图象（以第0点为t=0时刻）．
（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______cm/s，表示的物理意义是______．
正确答案
（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所需的实验步骤：
1、木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此处所需的仪器有①③⑧）
2、穿纸带；挂钩码，（此处所需的仪器有⑤⑥）
3、先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，（此处所需的仪器有⑥）
4、换纸带，加钩码，再做二次．
5、处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度，（此处所需的仪器有⑨）
由实验步骤可以看出需要的仪器有①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
（2）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
v1=
（3）根据表中所给数据，利用描点法画出图象如下所示：
（4）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是11.60cm/s，此速度对应零时刻的速度，所以它的物理意义是打第0点时小车的瞬时速度．
故答案为：（1）①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
（2）16.50
（3）如图
（4）11.60cm/s打第0点时小车的瞬时速度
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，测得纸带上计数点的情况如图所示，A、B、C、D、E为选好的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．由此可知：小车的加速度a=______m/s2；打点计时器打下C点和A点时，小车的瞬时速度分别为vC=______m/s，vA=______m/s．（结果取两位有效数字）
正确答案
根据运动学公式得：△x=at2，
a=
利用匀变速直线运动的推论得：
vC=
根据运动学公式得：
vA=vC-a•2T=0.55m/s
故答案为：2.5，0.75，0.55．
某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，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）根据以上数据在所给的坐标纸中做出小车的v-t图线
（适当标出横、纵坐标刻度）．______
（2）计数点O对应的速度为______ m/s，加速度为______ m/s2．
正确答案
（1）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：
（2）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=
(8分)某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦．实验中该同学在砝码总质量(m＋m′＝m0)保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．
(1)该同学手中有打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有 ( )．
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低压交流电源
(2)实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出)，分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(3)在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.(g取10 m/s2)
正确答案
(1)BD (2)0.53 0.81 (3)0.3
试题分析：(1)打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．实验需要测量两点之间的距离，故需要毫米刻度尺和，故B正确．本实验中可以不测滑块的质量，而且砝码的质量已知，故天平可以不选，故C错误．打点计时器要用到低压交流电源，故D正确．故选：BD．
(2)纸带上计数点间的时间间隔T＝0.1 s，由v
(3)对A、B、C系统由牛顿第二定律知
某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验．他采用如图1所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D=40cm的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线．
在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d．将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图2所示．
已知v0＞
（1）在图2中，速度最大的雾滴所留的痕迹是______点，该点到标志线的距离为______cm．
（2）如果不计雾滴所受的空气阻力，转台转动的角速度为2.1rad/s，则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为______m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
正确答案
①转盘的角速度一定，雾滴速度越大，运行时间越短，在雾滴运行的时间内，转盘转过的角度越小，故雾滴与标志线的距离越近；
故d点对应雾滴的速度最大，毫米刻度尺读数要估读，为0.70mm；
故答案为：d，0.70；
②速度最大的是d点，距离标志线的距离是△S=0.70cm，根据
t=
△S=
解得
v0=
若考虑空气阻力，实际上雾滴做减速运动，现在将雾滴当做匀速直线运动的计算，求出来的速度要小于真实的速度．
故答案为：（1）d； 0.70；（2）24； 小于
（1）在用打点计时器记录物体运动情况时，接通电源与释放纸带（或物体）这两个操作步骤的先后关系是：先______； 后______．
（2）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是______m/s，（计算结果保留两位有效数字）．小车运动的加速度计算表达式为______．这种计算加速度的方法，可以减少实验的______误差．（选填“系统”或“偶然”）
正确答案
（1）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，所以先接通电源后释放纸带．
（2）某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度
vA=
用逐差法来计算加速度
a1=
a2=
a3=
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=
a=
这种计算加速度的方法，可以减少实验的偶然误差．
故答案为：（1）接通电源 释放纸带
（2）0.86 
如图甲所示，一打点计时器固定在斜面上某处，一小车，拖着穿过打点计器的纸带从斜面上匀加速滑下．
图乙是打出的一条清晰的纸带的一段，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s．利用图乙给出的数据可得小车的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）．
正确答案
小车的加速度a=
故答案为：0.64．
一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz， A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）
①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在半径为6cm的圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
（1）由图丙可知，打下计数点D点时速度大小为________m/s，此时圆盘圆盘转动的角速度为______rad/s；
（2）圆盘匀加速转动的过程中，纸带运动的加速度大小为_____________m/s2。
正确答案
（1） 0.39；6.5
（2） 0.6
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