- 打点计时器系列实验中纸带的处理
- 共57题
15.在研究匀变速运动的实验中，所用交流电的频率为
正确答案
解析
在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差为常数，即△x=aT2，其中△x=x4-2x2，
考查方向
解题思路
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度
易错点
△x用2-3之间的距离减去0-2的距离；
知识点
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示，每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据，描绘出a—M图象如图丙，于是根据图象得出结论：a与M成反比。该同学的做法是否合理？ （填“合理”或“不合理”）
正确答案
解析
（1）A、平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上，故A正确．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放，有利于纸带的利用，故C正确．
D、钩码的质量不能太大，否则不满足钩码质量远远小于小车质量，故D错误．
故选：AC
考查方向
解题思路
（1）平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次；
正确答案
（2）0.51
解析
（2）根据△x=aT2得：a=
考查方向
解题思路
（2）根据△x=aT2求解加速度；
正确答案
（3）不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
（3）在探究加速度a与质量m的关系时，作出a﹣m图象是一条曲线，应该做a﹣
解题思路
（3）图象为曲线不能说明两个物理量成反比．
（1）每相邻两点的时间间隔是________s
（2）实验中应该先_______，后______（填字母 a、释放小车；b、接通打点计时器）
（3）打点4时对应小车速度的大小为________m/s，小车的加速度为________m/s2（结果保留2位有效数字）
正确答案
（1）0.02（2）b；a（3）0.83 ; 1.0
解析
（1）每相邻两点的时间间隔是0.02s,所以填0.02；
（2）实验中应该接通打点计时器，再释放小车，所以填b a；
（3）打点4时对应小车速度
小车的加速度
考查方向
解题思路
用平均速度求4点的瞬时速度，用逐差法求小车的加速度。
易错点
本题中用于计算的两点间时间间间隔为2个时间间隔，选取的点应选24和46段，舍去12。
知识点
甲同学用图①所示装置测量重物的质量M．初始时吊盘上放有5个槽码，吊
盘与每个槽码的质量均为m0（M>m0）在吊盘下固定纸带，让其穿过打点计时器．先
调整重物的高度，使其从适当的位置开始下落，打出纸带，测得其下落的加速度．再
从左侧吊盘依次取下一个槽码放到右侧重物上，让重物每次都从适当的高度开始下
落，测出加速度．描绘出重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线，
根据图线计算出重物的质量M．请完成下面填空：
24.某次实验获得的纸带如图②，则纸带的 （填“左端”或“右端”）与吊盘
相连．若已知纸带上相邻两计数点间还有4个点未画出，且s1＝1.60cm，s2＝2.09cm，
s3＝2.60cm，s4＝3.12cm，s5＝3.60cm，s6＝4.08cm，则a= m/s2（保留2位有效数字）
重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线可能是图③中的 （填字母代号）
若算出a一n图线的斜率为k，则计算重物质量的表达式为M＝ （用k、m0、g等表示）
乙同学说直接让重物拉着左边5个槽码下落，测出加速度，一次就可算出M的值了，乙
同学的说法 （填“对”，“错”），与乙相比，甲同学做法的优点是 ．
正确答案
左端，0.50；A；
解析
（1）由纸带点与点间距越来越大，可知，纸带左端与吊盘相连。
由纸带上得到的数据分析可得加速度为
(2)、（3）：由题意根据牛顿第二定律可得
a一n图线的斜率为k，则
(4) 从上面分析可知，
同学的说法是正确的，但甲同学做法的优点是能减小测量的偶然误差。
考查方向
解题思路
因为M>m0，吊盘向上做匀加速直线运动，由纸带点与点间距确定出哪端与吊盘相连；由匀变直线运动的规律求出物体的加速度值；由题意找出加速度的表达式，根据表达式分析可能的图象，结合试题给了的条件即斜率为k，求出重物的质量M，最后分析甲、乙两位同学的做法得出结论。
易错点
重物的加速度与系统的加速度值大小相等，求解时，系统受到的外力是重物与吊盘和每个槽码的合力。
下面几个实验都用到了电磁打点计时器或电火花计时器
①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验
②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验
③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实
④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验
22.运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验是否需要平衡摩擦阻力?
______________（填“是”或“否”）
如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的?
______________（填实验的
由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为__________m/s（保留三位有效数字）。
正确答案
（1）否 （2）② （3）1.50（1.50～1.56）
解析
：（1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力；
（2）相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，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，为了更加准确的求解加速度为：
由加速度大小可知，属于验证机械能守恒定律的实验，即实验代码为②；
（3）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：
故答案为：（1）否；（2）②；（3）1.50（1.50～1.56）
考查方向
解题思路
（1）在探究中，是否存在阻力，对速度随时间变化的规律研究没有影响；
（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，从而影响属于什么实验；（3）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C点时小车的瞬时速度大小
易错点
对“探究功与速度变化的关系”， “验证机械能守恒定律”， “探究小车速度随时间变化的规律”， “探究加速度与力、质量的关系”实验原理的理解。
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示，每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据，描绘出a—M图象如图丙，于是根据图象得出结论：a与M成反比。该同学的做法是否合理？ （填“合理”或“不合理”）
正确答案
解析
（1）A、平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上，故A正确．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放，有利于纸带的利用，故C正确．
D、钩码的质量不能太大，否则不满足钩码质量远远小于小车质量，故D错误．
故选：AC
考查方向
解题思路
（1）平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次；
正确答案
（2）0.51
解析
（2）根据△x=aT2得：a=
考查方向
解题思路
（2）根据△x=aT2求解加速度；
正确答案
（3）不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
（3）在探究加速度a与质量m的关系时，作出a﹣m图象是一条曲线，应该做a﹣
解题思路
（3）图象为曲线不能说明两个物理量成反比．
22. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
（1） 物块下滑时的加速度a=
（2） 已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是（ ）（填正确答案标号）
A. 物块的质量
B. 斜面的高度
C. 斜面的倾角
正确答案
（1）3.25；（2分） 1.79；（2分）
（2）C （2分）
解析
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知识点
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