- 实验:用打点计时器测速度
- 共816题
利用下图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;
(2)根据表中给出的数据,在下图给出的坐标纸上画出图线;
(3)由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)。
正确答案
(1)
(2)
(3)2
某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当: ①____________;②____________。
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为vE=____________;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=____________m/s2。
(3)若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是____________。
正确答案
(1)打点计时器应接交流电源,重物释放时应紧靠打点计时器
(2),9.4
(3)空气阻力和摩擦阻力的影响
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50 Hz(即打点计时器每隔0.02秒打一个点),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“3”的瞬时速度为v3 =______________m/s,小车的加速度大小是a =______________m/s2(保留两位有效数字)。
正确答案
1.20,5.40,12.00,0.27,0.60
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共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,零刻度线跟“0”计数点对齐。
(1)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。
(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=_____________(以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示),代入得v2=_____________m/s。(结果保留两位有效数字)
(3)加速度a=_____________。(结果保留两位有效数字)
正确答案
(1)
(2)(d2-d1)/2T,0.21
(3)0.60m/s2
(1)如图甲所示,某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌面上,利用钩码通过细绳水平拉小车,让小车从静止开始运动,利用打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。如图乙所示,其中O点为纸带上记录到的第一点,A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz(打点计时器每隔0.02 s打一个点),利用图中给出的数据,算出打点计时器打下B点时小车的速度大小vB=_____________m/s,小车运动过程中的加速度大小a=_____________m/s2。(结果均保留3位有效数字)
(2)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如下图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是记录的实验数据。木块的重力为10.00 N,重力加速度g=9.80 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):木块与桌面间的最大静摩擦力fm一定不小于_____________N;木块匀加速运动时受到的摩擦力f =_____________N。
正确答案
(1)1.03,1.34
(2)4.01,4.01
在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,计时器所用电源的频率为50Hz.随小车一起做匀加速直线运动的纸带上记录下0、l、2、3、4、5等一些计数点,每相邻的两计数点之间,都有四个点未画出,那么从0到3经历的时间是______.用米尺量出0到l、2、3、4、5的距离分别是2.78cm、6.77cm、11.96cm、18.36cm、25.97cm,则小车在经历记数点3时的速度大小是______m/s.
正确答案
每相邻的两计数点之间都有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.10s,所以0到3经历的时间为3T=0.30s.
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=0.58m/s
故答案为:0.30s,0.58
某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz.
如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:
该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=______.其大小为a=______m/s2与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______ m/s.(答案均要求保留3位有效数字)
正确答案
因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
根据逐差法有:
a1=
a2=
a3=
a==
=1.93m/s2
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,有:
vD==1.19m/s
故答案为:,1.93m/s2 1.19m/s.
“练习使用打点计时器”的实验中,如图所示,给出了该次实验中从0点开始每打5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点,测得x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm。
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为v1= _____cm/s,v2=_____cm/s,v3=_____cm/s,v4=_____cm/s,v5=_____cm/s。
(2)作出速度一时间图象。
正确答案
(1)16.50;21.40;26.30;31.35;36.30
(2)如图所示
在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,下图为某次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得:计数点4对应时刻小车的速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2。
正确答案
0.405,0.75~0.76
一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出纸带的一段如下图所示,纸带上0、1、2、3、4、5、6是按先后顺序打出的计数点,每相邻两个计数点之间还有四个实验点未画出。
(1)根据纸带上记录的数据判断小车是作____________运动;
(2)若小车作匀加速运动,则加速度大小a=____________;
(3)小车在计数点3所对应的速度大小为v=____________;
(4)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是____________。
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
正确答案
(1)匀加速直线(匀变速直线)
(2)4 m/s2
(3)1.6 m/s
(4)C
扫码查看完整答案与解析