- 实验：用打点计时器测速度
- 共816题
如图1所示，按相等的时间间隔取连续的几段位移，从它们的分界点将纸带剪断，剪得的几段纸带按图2所示的顺序贴在坐标中，各段紧靠但不重叠，得到图示的直方图．根据这个直方图你可求出______．
正确答案
所选纸带时间间隔相等，故可以等效代替速度；
故图象纵坐标名称为速度；横坐标为时间，本段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度，故将各段中点用直线相连，即为v-t图象，如图所示；
v-t图线中，图象的斜率就是加速度．故可以求出斜率来表示加速度；
故答案为：加速度
在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中，把打出的每一个点都作为计数点，量得所得纸带上第6计数点到第11计数点之间的距离为2.0cm，第21计数点到26计数点之间的距离为4.4cm．已知打点计时器所用交流电源的频率是50Hz，那么可知小车运动的加速度是______m/s2．
正确答案
根据第6计数点到第11计数点之间的时间间隔为5个，第21计数点到26计数点之间的时间间隔也是5个，即T=0.1s，
设第6计数点到第11计数点之间的距离为x1=2.0cm，
第11计数点到第16计数点之间的距离为x2，
第16计数点到第21计数点之间的距离为x3，
第21计数点到第26计数点之间的距离为x4=4.4cm，
根据匀变速直线运动的推论公式：xm-xn=（m-n）aT2，
可得：x4-x1=3aT2，
解得：a=
在“研究匀变速直线运动的规律”实验中，小车拖纸带运动，接在50Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带上打出一系列点，图中所示的是每打5个点所取的记数点，则每相邻两个记数点间的时间间隔是______s．用米尺测量出的数据如图所示，则小车在C点的速度VC=______m/s，小车运动的平均加速度a=______m/s2．
正确答案
打点计时器的打点周期为：0.02s，相邻计数点之间的时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s，
根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小，有：
vC=
由逐差法△x=aT2得：
x4-x2=2a1T2
x3-x1=2a2T2
a=
故答案为：0.1； 1.9； 2.0．
如图所示是甲、乙两位同学从“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中得到数据后画出的小车运动的速度-时间图象．则由图分析可知：甲的实验误差比乙的实验误差______（填“大”或“小”），哪位同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹？______同学（填“甲”或“乙”）．
正确答案
从图象中可以看出乙图上点几乎都在一条直线上，而甲图中有一些点偏离了直线．
所以甲的实验误差比乙的实验误差大，
甲图中t=0时速度为零，乙图中t=0时速度不为零．
所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹
故答案为：大 乙
一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
（1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω（如下表），并且根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象______．
（2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出______关系图象来确定他们的猜测是否正确．
（3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是：______．
（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为______，单位是______．
正确答案
（1）描点后绘图时注意尽量让所描的点落到同一条曲线上，不能落到曲线上的让其均匀分布在两侧，如图所示：
（2）通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当为一条倾斜直线．
（3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，他们的依据是：做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3，如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．
（4）做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，代入甲图中任意一点的坐标数值，比如：甲（20，1.2），此时半径为0.08m，
得：1.2N=k202（ω/rad）20.08m
解得：k=0.038kg
故答案为：如图，F与ω2，做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3，0.038，kg
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
根据运动学公式△x=at2得：
a=
利用匀变速直线运动的推论得：
vB=
故答案为：2.22，0.671．
某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上，组成如图（1）所示装置（示意图），测量木块沿斜面下滑的加速度．所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器（含纸带）、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等．图（2）是打点计时器打出的一条纸带，纸带上标注了几个计数点，相邻两个计数点间还有4个点没有标出，其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm，则
（1）A点处瞬时速度的大小是_______m/s；
（2）纸带加速度的大小是______m/s2（计算结果保留两位有效数字）；
（3）为了测定木块与长木板间的动摩擦因数，该同学还测量了斜面的高h和斜面的长L，设加速度a、重力加速度g，则动摩擦因数的计算式是______（用字母h、L、a和g表示）．
正确答案
（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，有：
vA=
故答案为：0.74．
（2）根据逐差法有：
a1=
a2=
a=
联立①②③代入数据解得：a=0.64m/s2．
故答案为：0.64．
（2）物体沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律有：
mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
根据数学关系有：
sinθ=
联立①②解得：μ=
故答案为：μ=
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图为一次记录小车运动情况的纸带，1、2、3、4、5为相邻的计数点，相邻计数点间有四个点未画出，计数点间的时间间隔T=______s．现测得：s1=1.41cm，s2=1.91cm，s3=2.41cm，s4=2.91cm．
（1）通过纸带计算2、3两点的速度；V2=______m/s．V3______m/s
（2）小车的加速度为______m/s2
（3）某次实验做出小车的v-t图象图线与纵轴有交点，交点的物理意义是______．
正确答案
解；（1）打点计时器的周期是0.02s，所以每两个点的间隔为0.02s，相邻计数点间有四个点未画出，计数点间的时间间隔T=0.1s
若物体做匀变速直线运动，则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：
v2=
v3=
（2）根据题意得：△x=0.005m，是个定值，
所以a=
（3）v-t图象图线与纵轴交点表示t=0时的速度，也就是小车运动的初速度．
故答案为：0.1；0.166；0.216；0.5；小车运动的初速度
如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带，在纸带旁边附着一把毫米刻度尺，电磁打点计时器每隔0.02s打一个点．根据纸带上点的排列情况可判定，手拉动纸带时，手的运动速度怎样变化______；由A到C这段距离上手运动的平均速度为______m/s，打C点时手拉动纸带的速度约为______m/s．（保留两位有效数字）
正确答案
相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小
所以手的运动速度先增大后减小．
打点计时器每隔T=0.02s打一个点，由于平均速度等于位移除以时间，
得：
C点的瞬时速度可以解出与C点相邻的一小段距离的平均速度来代替C点的瞬时速度，我们可以用C点与下一个点间的平均速度来解决此题，
即：vc=
故答案为：先增大后减小，0.18，0.40
在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，如图所示是记录小车做匀变速运动情况的纸带的一部分．在纸带上选定标有A-F的六个记数点，相邻两个记数点之间还有四个点（图上没有画出）．纸带旁边有一根最小刻度为毫米的刻度尺测量记数点间的距离，刻度尺的零刻度线跟“A”记数点对齐．由图可读出记数点“B”与“C”之间的距离为______cm；打下记数点“D”时小车运动的速度为______m/s．（第二空结果保留两位有效数字）
正确答案
相邻两个记数点之间还有四个点（图上没有画出），相邻的计数点时间间隔为0.1s，
利用毫米刻度尺测出B、C两点间距S=18.5mm=1.85cm
某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度
打下记数点“D”时小车运动的速度为vD=
故答案为：1.85，0.25
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