- 实验：用打点计时器测速度
- 共816题
一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为______．
正确答案
取初速度方向为正方向，则1s后的速度为vt=10m/s 或vt=-10m/s
由加速度的定义可得a=
a=
故答案为：6m/s2或14m/s2
一位同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，由打点计时器得到表示小车运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=0.1s，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，加速度的大小是______m/s2．（结果保留两位有效数字）
正确答案
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：vA=
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：s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
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=
解得a=0.64 m/s2．
故答案为：0.86，0.64
（1）在研究匀变速直线运动中，我们常用到打点计时器，下列对打点计时器说法正确的是______
A．在使用打点计时器时，打点计时器接直流和交流都可以
B．通常打点计时器的打点周期为0.02s
C．用打点计时器打点时，先释放纸带或先打开打点计时器都可以
D．用打点计时器时，必须先打开打点计时器，再释放纸带
（2）下面这根纸带是小车在光滑斜面从静止开始下落打出的纸带的一部分，其中每两个记数点之间还有四个点没有画出，每两个记数点之间的时间设为T，每两个记数点之间的距离已给出，由纸带所给的信息回答以下几个小题．（注：纸带长度单位为“cm”）
①打下3这个记数点时小车的速度______m/s
②小车运动加速度的表达式______（用X1，X2，X3，X4，X5，X6和T来表示）
③小车运动的加速度______m/s2
④打下o点时小车已运动了______s．
正确答案
（1）A、在使用打点计时器时，打点计时器接交流电源，故A错误
B、通常打点计时器的打点周期为0.02s，故B正确
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误
D、用打点计时器时，必须先打开打点计时器，再释放纸带，故D正确
故选BD．
（2）①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，纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，T=0.1s．
v3=
②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：X6-X3=3a1T2
X5-X2=3a2T2
X4-X1=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对3个加速度取平均值
得：a=
③a=
解得a=1.00m/s2 ．
④v3=0.80m/s
所以打下3点小车已运动了0.8s，所以打下o点时小车已运动了0.5s，
故答案为：（1）BD
（2）①0.80
②
③1.00
④0.50
如图是某同学在研究小车做匀变速直线运动时，用打点计时器打出的一条纸带，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，打B点时小车的速度大小为______m/s；计数点B、D对应的时间内小车平均速度的大小为______m/s．
正确答案
小车做匀变速直线运动，B点速度等于AC段平均速度，为：
vB=
.
v
AC=
计数点B、D对应的时间内小车平均速度的大小为：
.
v
BD=
故答案为：0.140，0.180．
某同学用打点计时器研究小车的运动规律，如果打出的纸带上的点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度______________（选填“较大”或“较小” ）。
正确答案
较小
（1）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用______电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是______ V以下，电火花计时器的工作电压是______V，其中______ 实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它们每隔______ s打一次点．
（2）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上：______
（A）拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；
（B）将打点计时器固定在平板上，并接好电路；
（C）把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码；
（D）断开电源，取下纸带；
（E）换上新的纸带，再重复做两三次．
（F）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
正确答案
（1）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是6V以下，电火花计时器的工作电压是220V，其中电火花计时器实验误差较小．当电源频率是50Hz时，它们每隔0.02s打一次点．
电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，由于作用快，不会产生托痕！可使实验更精确，误差更小．而电磁打点记时器是利用变化的底压交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，但会产生一些托痕，且点痕有时不太明显． 误差较大．
（2）实验步骤的安排要符合逻辑，要符合事物发展的进程，一般都是先要安装器材，准备实验，然后进行实验的总体思路进行，据此可知该实验的顺序为：BFCADE
故答案为：交流，6，220，电火花计时器，0.02．BFCADE
利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）．
（1）打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为______m/s．
（2）由纸带计算出重力加速度的数值为______m/s2，当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是______．
正确答案
（1）根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得vB=
（2）根据推论式△x=aT2，重力加速度为：g=
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是下落过程中存在阻力等．
故答案为：（1）2.1m/s （2）9.5m/s2 物体及纸带下落过程中受到阻力
A．如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz），从O点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.60cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.20cm．（结果保留两位有效数字）
（1）物体的加速度大小a=______m/s2；
（2）打点计时器打记数点3时，物体的速度大小为v3=______m/s．
B．如图2为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图3所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大．
正确答案
A、（1）计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，
物体的加速度a=
负号表示速度方向与加速度方向相反；
打记数点3时，物体的速度大小为v3=
B、（1）在研究加速度与力的关系实验中，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受到的合力．
（2）①由图3所受图象可知，在AB段图线是一条直线，a与F成正比，由此可知：
在小车质量一定的情况下，小车的加速度与其所受到的合力成正比．
②当钩码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的合力等于钩码重力，
当钩码总质量太大时，小车受到的合力小于钩码的重力，
小车加速度与钩码重力不成正比，a-F图象不是直线，发生弯曲，
因此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：C．
故答案为：A（1）0.80；（2）0.32；B、（1）小车的质量；小车受到的合力；
（2）①在小车质量一定的情况下，小车的加速度与其所受到的合力成正比；②C．
在研究匀变速直线运动的实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点之间还有4个打出点未画出．
（1）在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=______．
（2）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是______，此速度的物理意义是______．
正确答案
（1）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，以及速度时间关系式可解出各点对应的瞬时速度．
（2）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是57 cm/s，此速度对应零时刻的速度，
所以它的物理意义是 A点速度．
通过此题，我们发现从图中读出的A点速度与表格速度不同，这就是作图的好处，在作图时我们可以舍掉误差较大的点．
故答案为：（1）图象； 3.5 m/s2
（2）57 cm/s； A点速度
（1）小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm
小球在位置A时速度大小VA=______m/s，小球运动的加速度a=______m/s2
（2）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．
则甲同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
丙同学测得的折射率与真实值相比______．
正确答案
（1）小球在位置A时速度大小vA=
根据匀变速直线运动的推论：△x=aT2得：
CD-OA=3a1T2
DE-AB=3a2T2
EF-BC=3a3T2
小球的加速度为a=
代入解得，a=-0.9m/s2
（2）如图1．甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律n=
故答案为：（1）0.605-0.9
（2）偏小 不变 可能偏大、可能偏小、可能不变
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