2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 1.4實(shí)驗 用打點(diǎn)計時器測速度 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 1.4實(shí)驗 用打點(diǎn)計時器測速度 新人教版必修1 1．對電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都是使用交流電 B．兩種打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率與交流電源的頻率一樣 C．電火花計時器在紙帶上打點(diǎn)是靠振針和復(fù)寫紙 D．電磁打點(diǎn)計時器在紙帶上打點(diǎn)是靠電火花和墨粉 解析　電磁打點(diǎn)計時器使用6 V以下的交流電，電火花計時器使用220 V的交流電，A對；兩種打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率都由交流電源的頻率決定，B對；電火花計時器在紙帶上打點(diǎn)是靠電火花和墨粉，C錯；電磁打點(diǎn)計時器在紙帶上打點(diǎn)是靠振針和復(fù)寫紙，D錯． 答案　AB 2．通過打點(diǎn)計時器得到的一條紙帶上的點(diǎn)不均勻，下列判斷正確的是(　　) A．點(diǎn)密集的地方物體運(yùn)動的速度比較大 B．點(diǎn)密集的地方物體運(yùn)動的速度比較小 C．點(diǎn)不均勻說明物體在相等時間內(nèi)發(fā)生的位移不相等 D．點(diǎn)不均勻說明打點(diǎn)計時器有故障 解析　紙帶上每相鄰兩個點(diǎn)之間的時間都相等，所以點(diǎn)密集的地方，說明相同長度的紙帶通過打點(diǎn)計時器的時間長，所以物體運(yùn)動的速度比較小，故A錯，B對．點(diǎn)不均勻是由于物體在相等的時間內(nèi)發(fā)生的位移不相等，故C對，D錯． 答案　BC 3．使用打點(diǎn)計時器測量瞬時速度時應(yīng)注意(　　) A．無論使用電磁打點(diǎn)計時器還是電火花計時器，都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙壓在紙帶的上面 B．使用打點(diǎn)計時器時應(yīng)先接通電源，再拉動紙帶 C．使用打點(diǎn)計時器在拉動紙帶時，拉動的方向應(yīng)與限位孔平行 D．打點(diǎn)計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點(diǎn)之后要立即關(guān)閉電源 解析　電磁打點(diǎn)計時器使用復(fù)寫紙，電火花打點(diǎn)計時器不用復(fù)寫紙，故A錯；實(shí)驗時應(yīng)當(dāng)先接通電源，再拉動紙帶，故B正確；為減小摩擦，拉動紙帶的方向應(yīng)當(dāng)與限位孔平行，故C正確；打點(diǎn)計時器不能長時間連續(xù)工作，故D正確． 答案　BCD 4．根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶(　　) A．能準(zhǔn)確地求出某點(diǎn)的瞬時速度 B．只能粗略地求出某點(diǎn)的瞬時速度 C．能準(zhǔn)確地求出某段時間內(nèi)的平均速度 D．可以任意地利用某段時間內(nèi)的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時速度 解析　打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶的運(yùn)動時間．研究紙帶上的點(diǎn)之間的間隔，就可以了解運(yùn)動物體在不同時間內(nèi)發(fā)生的位移．應(yīng)用v＝能準(zhǔn)確地求出某段時間內(nèi)的平均速度．當(dāng)Δt取的比較小時，這個平均速度可粗略代表紙帶經(jīng)過其中點(diǎn)時的瞬時速度． 答案　BC 5．在實(shí)驗中，某同學(xué)得到一張打點(diǎn)清晰的紙帶如圖149所示，要求測出D點(diǎn)的瞬時速度．本實(shí)驗采用包含D點(diǎn)在內(nèi)的一段間隔中的平均速度來粗略地代表D點(diǎn)的瞬時速度，下列幾種方法中最準(zhǔn)確的是(　　) 圖149 A.＝vD，Δt1＝0.14 s B.＝vD，Δt2＝0.06 s C.＝vD，Δt3＝0.1 s D.＝vD，Δt4＝0.04 s 解析　求D點(diǎn)的瞬時速度，最準(zhǔn)確的應(yīng)是包含該點(diǎn)與該點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)之間的平均速度．C錯在時間間隔上，CE間的時間間隔應(yīng)為0.04 s. 答案　D 圖1410 6．某物體的vt圖象如圖1410所示，則該物體(　　) A．做往復(fù)運(yùn)動 B．做勻速直線運(yùn)動 C．朝某一方向做直線運(yùn)動 D．以上說法均不正確 解析　由于v的大小隨時間的變化先增大后減小，然后再增大再減小，所以不是勻速直線運(yùn)動，故B錯；但由于v的方向不變，所以物體始終朝一個方向運(yùn)動，故A、D均錯，C正確． 答案　C 7．一同學(xué)從家中出發(fā)，沿平直的馬路以一定的速率走到郵局．發(fā)信之后，沿原路以相同的速率返回．設(shè)出發(fā)時方向為正方向，則下圖中能描述該同學(xué)運(yùn)動情況的vt圖象是(　　) 解析　規(guī)定出發(fā)時方向為正方向，則返回時的速度必為負(fù)，故C錯；由于速率不變，故D錯；A圖表示兩個向相反方向運(yùn)動的物體的vt圖象，故A錯． 答案　B 8．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1411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板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.29 s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.11 s，已知遮光板的寬度為3.0 cm，分別求滑塊通過第一個光電門的速度為________和第二個光電門的速度________． 圖1411 解析　由于滑塊經(jīng)過光電門時遮光板的擋光時間較短，所以滑塊經(jīng)過光電門的速度可用遮光板擋光時間內(nèi)的平均速度表示． 經(jīng)過第一個光電門的速度v1＝＝m/s＝0.10 m/s，經(jīng)過第二個光電門的速度v2＝＝m/s＝0.27 m/s. 答案　0.10 m/s　0.27 m/s 9．下列實(shí)驗過程中正確使用打點(diǎn)計時器的步驟順序是__________． A．啟動電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點(diǎn)． B．關(guān)掉電源． C．取下紙帶，從能夠看清的某個點(diǎn)開始，往后數(shù)若干個點(diǎn)．如果數(shù)出n個點(diǎn)，這些點(diǎn)劃分出的間隔數(shù)是(n－1)個，由此計算出紙帶從第1個點(diǎn)到第n個點(diǎn)的運(yùn)動時間． D．把紙帶裝好． E．了解打點(diǎn)計時器的結(jié)構(gòu)，然后把它固定在桌子上． F．用刻度尺測量出第一個點(diǎn)到第n個點(diǎn)的距離． 解析　進(jìn)行實(shí)驗前應(yīng)先安裝好打點(diǎn)計時器，實(shí)驗開始時應(yīng)先接通電源，等計時器工作穩(wěn)定后再拉動紙帶；實(shí)驗結(jié)束后，應(yīng)立即關(guān)閉電源以保護(hù)計時器，因此正確順序是EDABCF. 答案　EDABCF 10．如圖1412所示為一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T＝0.1 s. 圖1412 (1)依據(jù)公式vn＝求B、C、D三點(diǎn)速度大?。? (2)選取恰當(dāng)坐標(biāo)系作出小車的vT圖象并分析小車的運(yùn)動情況． 解析　(1)本題要用公式vn＝求出各點(diǎn)的瞬時速度，也就是說某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度． 則vB＝ cm/s＝1.755 m/s vC＝ cm/s＝2.955 m/s vD＝ cm/s＝4.035 m/s (2)以v為縱坐標(biāo)，以T為橫坐標(biāo)建立vT坐標(biāo)系，描出vB＝1.755 m/s、vC＝2.955 m/s、vD＝4.035 m/s的點(diǎn)，作過以上三點(diǎn)的連線得直線BD，如圖所示．由vT圖象可知，小車的速度均勻增加． 答案　(1)vB＝1.755 m/s　vC＝2.955 m/s vD＝4.035 m/s　(2)見解析 11．如圖1413所示是用打點(diǎn)計時器測瞬時速度實(shí)驗時得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、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.(f＝50 Hz) 圖1413 (1)根據(jù)上面記錄，計算打點(diǎn)計時器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時的速度并填在下表中． (2)根據(jù)(1)中表格，在圖1414中畫出小車的速度－時間圖象．并說明小車速度變化特點(diǎn)． 圖1414 解析　(1)由于電源頻率f＝50 Hz，所以打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)時間間隔T＝0.02 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，v1＝＝1.2 m/s；v2＝＝1.0 m/s；v3＝＝0.8 m/s；v4＝＝0.6 m/s；v5＝＝0.4 m/s. (2) 如圖： 作圖過程注意：描的點(diǎn)要適當(dāng)小一些，在連線過程要注意當(dāng)有個別點(diǎn)不能落到同一條直線上時，可以盡量讓它們分布在直線兩側(cè)．通過速度－時間圖象可以看出小車的速度隨時間在均勻的減?。? 答案　見解析