1.5 實(shí)驗(yàn)專題 練習(xí)使用打點(diǎn)計時器測量紙帶的平均速度和瞬時速度（原卷版）

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1、人教版高一物理必修第一冊課后提升練 1.5 實(shí)驗(yàn)專題 練習(xí)使用打點(diǎn)計時器測量紙帶的平均速度和瞬時速度（原卷版） 1、 在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中 (1)用到電磁打點(diǎn)計時器，應(yīng)采用的電源是________. A.學(xué)生電源交流輸出 B.3節(jié)干電池 C.蓄電池 (2)下列說法正確的是________. A.應(yīng)先接通電源，在打點(diǎn)計時器開始打點(diǎn)后再釋放小車 B.應(yīng)先釋放小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源 (3)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)時得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，圖中O、A、B、C、D、E是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的6個點(diǎn)，若打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T，則利用此紙帶得到小車的加速度的表達(dá)式為_

2、_______.(用x2、x5、T來表示) 2、(1)打點(diǎn)計時器是記錄做直線運(yùn)動物體的________和________的儀器．電火花計時器是其中的一種，其工作電壓是________，電火花計時器靠電火花和墨粉打點(diǎn)，當(dāng)交變電源的頻率為50 Hz時，它每隔________秒打一次點(diǎn)． (2)以下是練習(xí)使用電火花計時器的部分實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯誤的操作是________． A．把打點(diǎn)計時器固定在桌子上，把墨粉紙?zhí)自诩埍P軸上，讓紙帶穿過限位孔 B．把打點(diǎn)計時器與8 V低壓交變電源相連 C．用手水平地拉動紙帶，然后啟動電源 D．關(guān)閉電源，取下紙帶，用刻度尺測量最后一個點(diǎn)與計時起點(diǎn)的距離x0

3、，用公式v＝計算紙帶運(yùn)動的平均速度 3、如圖所示的四條紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計時器得到的紙帶(紙帶的左端先通過打點(diǎn)計時器)。從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定:紙帶________是勻速通過打點(diǎn)計時器的,紙帶________是越來越快的,紙帶______是開始越來越快,后來又越來越慢。若所用電源的頻率是50Hz,圖中紙帶D,從A點(diǎn)到B點(diǎn),歷時________s,位移為________m,這段時間內(nèi)紙帶運(yùn)動的平均速度是________m/s,BC段的平均速度是________m/s,而AD段的平均速度是________m/s。 4、(1)電磁打點(diǎn)計時器使用的電源是____________(填“交

4、變8 V”或“交變220 V”)電源，實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電(頻率50 Hz)時，如果每相鄰的計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為________ . (2)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計時器”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶，并取其中的A、B、C…七個點(diǎn)進(jìn)行研究，這七個點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度對應(yīng)的位置如圖所示．(打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50 Hz) 可求出A點(diǎn)到D點(diǎn)的距離是________ cm. (3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得A點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度是________ m/s；B點(diǎn)的瞬時速度是________ m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 5、電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都是使用___

5、_____電源的計時儀器,電磁打點(diǎn)計時器工作的電壓是______,電火花計時器工作的電壓是______。當(dāng)電源頻率是50 Hz時,它每隔________打一個點(diǎn)。如圖為物體運(yùn)動時打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點(diǎn)間還有四個點(diǎn),已知打點(diǎn)計時器接交流50 Hz的電源,則ae段的平均速度為________m/s,d點(diǎn)的瞬時速度約為________m/s。 6、如圖所示是一條打點(diǎn)計時器打出的紙帶，電源頻率為50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點(diǎn)．每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，各計數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示． (1)求出2、4計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度并填入表格． v1 v

6、2 v3 v4 v5 數(shù)值/(ms－1) 0.20 0.61 0.70 (2)在圖直角坐標(biāo)系中畫出運(yùn)動物體的速度—時間圖像． 7、同學(xué)們利用如圖所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn).請你完成下列有關(guān)問題： (1)實(shí)驗(yàn)室提供如圖甲、乙兩種打點(diǎn)計時器，某實(shí)驗(yàn)小組決定使用電火花計時器，則應(yīng)選用圖中的____(填“甲”或“乙”)計時器. (2)另一實(shí)驗(yàn)小組使用的是電磁打點(diǎn)計時器，圖中接線正確的是_______(填“甲”或“乙”). (3)小宇同學(xué)選取一條清晰紙帶進(jìn)行研究，在紙帶上選出九個計數(shù)點(diǎn)，如圖所示，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間的時間間

7、隔為0.1 s，根據(jù)紙帶提供的信息，紙帶上3、5兩點(diǎn)間距離為________ mm. (4)紙帶上計數(shù)點(diǎn)6的瞬時速度為________ m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)，小車運(yùn)動的加速度為________ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字). (5)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中對于減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的是________. A.墊高長木板的一端，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運(yùn)動 B.使小車運(yùn)動的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上密集的點(diǎn)，利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量 D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn) 8、用如圖所示的計時裝置

8、可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時速度．已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4 mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.04 s. (1)則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為________． (2)為使更接近瞬時速度，正確的措施是________． A．換用寬度更窄的遮光條 B．換用寬度更寬的遮光條 C．提高測量遮光條寬度的精確度 D．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 9、如圖所示是用“位移傳感器”測小車速度的示意圖，這個系統(tǒng)由在同一直線上且等高的A、B兩個小盒組成，A盒裝有紅外線和超聲波發(fā)射器，B盒裝有紅外線和超聲波接收器．A盒被固定在向右運(yùn)動的小車上，B盒固定在桌面上，測量時A向B同時

9、發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖(即持續(xù)時間很短的一束紅外線和一束超聲波)，B盒接收到紅外線脈沖時開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時，若兩者的時間差為t1，空氣中聲速為v0，紅外線在A與B之間的傳播時間可忽略．問：(x1、x2、Δx未知) (1)發(fā)射紅外線脈沖和超聲波脈沖時A與B之間的距離為________． (2)經(jīng)過短暫的Δt時間后，進(jìn)行第二次測量，此次接收兩者的時間差為t2，已知小車在遠(yuǎn)離B，則小車運(yùn)動的速度大小為________． 10、(多選)在“用打點(diǎn)計時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)周期為0.02 s，下列說法正確的是(　　) A．先啟動電源，后拉動紙帶 B．先拉動

10、紙帶，后啟動電源 C．電火花計時器使用6 V以下的交變電源 D．連續(xù)n個計時點(diǎn)間的時間間隔為(n－1)0.02 s 11、用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器能更精確地測量物體的瞬時速度．如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光條通過光電門1的時間為Δt1＝0.29 s，通過光電門2的時間為Δt2＝0.11 s，已知遮光條的寬度為3.0 cm，則滑塊通過光電門1的速度為________m/s，通過光電門2的速度為________m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 12、圖是用打點(diǎn)計時器測小車瞬時速度時得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始按照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1

11、、2、3、4、5、6…，現(xiàn)在量得0、1間的距離x1＝5.18 cm,1、2間的距離x2＝4.40 cm,2、3間的距離x3＝3.62 cm,3、4間的距離x4＝2.78 cm,4、5間的距離x5＝2.00 cm,5、6間的距離x6＝1.22 cm.(每0.02 s打一次點(diǎn)) (1) 在實(shí)驗(yàn)中，使用打點(diǎn)計時器時應(yīng)先________再________(填“釋放紙帶”或“啟動電源”)． (2)根據(jù)上面的記錄，計算打點(diǎn)計時器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時小車的速度值并填在表中． 位置 1 2 3 4 5 v/(ms－1) (3)根據(jù)(2)中表格，在圖中畫出小

12、車的速度－時間圖像，并說明小車速度變化的特點(diǎn)． 13、某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計時器使用的交流電的頻率為50Hz,紙帶的記錄如圖所示,圖中O點(diǎn)為紙帶的第一個點(diǎn),接下來的前幾個點(diǎn)模糊,因此從A點(diǎn)開始每打五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn): (1)推測紙帶的運(yùn)動是加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動? ______________________________________________________________。 (2)在打出A、F這兩點(diǎn)的時間間隔中,紙帶運(yùn)動的平均速度是________。 (3)B點(diǎn)的瞬時速度為________。 14、如圖所示，某同學(xué)在

13、做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時，對打出的一條紙帶進(jìn)行研究(打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50 Hz)，該同學(xué)在紙帶上按每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，取了A、B、C、D、E、F等計數(shù)點(diǎn)進(jìn)行研究，該同學(xué)已求出了一些計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度，其數(shù)值見表格. (1)關(guān)于用打點(diǎn)計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是________. A.長木板帶滑輪的一端必須伸出桌面外側(cè) B.實(shí)驗(yàn)時小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計時器的位置釋放 C.應(yīng)先釋放小車，再啟動打點(diǎn)計時器 D.牽引小車的鉤碼質(zhì)量越大越好 (2)根據(jù)圖中紙帶提供的信息，該同學(xué)已經(jīng)計算出了打下B、D、E這三個計數(shù)點(diǎn)時小車的速度，請你幫助他計算出打下計數(shù)點(diǎn)C時小車的速度(保留2位有效數(shù)字)，并填入相應(yīng)空格. 計數(shù)點(diǎn) B C D E v/(m/s) 0.40 0.56 0.64 (3)以速度v為縱軸、時間t為橫軸在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系(A點(diǎn)對應(yīng)時刻為坐標(biāo)系中的0時刻)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中所給的坐標(biāo)紙中作出小車的v－t圖線. (4)根據(jù)圖象可得，小車在打下A點(diǎn)時的速度vA＝________ m/s，小車運(yùn)動的加速度a＝________ m/s2.(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)