纸带2018-2019学年高中物理第一章运动的描述1-4实验：用打点计时器测速度课时作业新人教版必修1

1-4实验用打点计时器测速度

1  [实验器材]电磁打点计时器是一种计时工具关于它的使用以下说法正确的是( )

A使用电压为220V交流电

B使用电压为220V直流电

C使用电压为46V直流电

D使用电压为46V交流电

答案 D

解析 电磁打点计时器使用的是46V的低压交流电故D正确。A、 B、 C错误。

2 [注意事项]接通电源与释放纸带(或物体) 这两个操作的先后顺序应当是( )

A先接通电源后释放纸带

B先释放纸带后接通电源

C释放纸带的同时接通电源

D先接通电源或先释放纸带都可以

答案 A

解析 因为整个实验过程非常短暂如果先释放纸带后接通电源则在纸带上打出的点迹非常少不利于数据的采集会对实验产生较大的误差所以B错误如果先接通电源即先打点再释放纸带可以使打点稳定并打出较多的点提高纸带利用率故A正确 C、D错误。

3 [实验原理](多选)对于同一电磁打点计时器下列说法中正确的是( )

A 当交流电的频率增大时打点时间间隔变小

B 当交流电的频率增大时打点时间间隔变大

C 当纸带运动速度增大时打点时间间隔增大

D 当纸带运动速度增大时打点间隔增大

答案 AD

解析 根据打点周期与交流电的频率关系T交流电的频率增大时打点周期变小所以打点时间间隔就变小A正确 B错误纸带运动速度增大打点间隔也会增大但打点周期只与交流电源的频率有关与纸带运动速度无关所以C错误D正确。

4 [实验原理](多选)当纸带与运动物体相连接时打点计时器在纸带上打出点痕下列关于纸带上点痕的说法中正确的是( )

A点痕记录了物体运动的时间

B点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

C点痕在纸带上的分布情况反映了物体的质量和形状

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D纸带上点痕的分布情况反映了物体的运动情况

答案 ABD

解析 点痕可以记录物体的运动时间相邻两点之间的时间间隔为0.02 s只要在纸带上数出间隔数n就可以求出运动的时间间隔n×0.02sA正确物体不同时刻的位置可以用纸带上对应的点来表示可以用刻度尺测量不同时刻对应点的距离从而得出相应时间内物体的位移 B正确纸带上点痕的疏密程度可以表示相应时间内通过的位移的大小可以表示物体运动的快慢 因此D正确点痕可以反映物体的运动情况但是不能反映物体的质量和形状 因此C错误。

5 [数据处理]如图所示根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )

答案 B

解析 相邻点间的时间间隔相同所以看点间距的变化可判断物体的运动情况相邻两点间间距相等或点迹均匀分布表示物体做匀速运动故B正确。

6 [原理及应用](多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点分布不均匀下列判断正确的是( )

A点密集的地方物体运动的速度比较大

B点密集的地方物体运动的速度比较小

C点分布不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等

D点分布不均匀说明打点计时器有故障

答案 BC

解析 纸带上相邻两个点之间的时间间隔都相等所以点密集的地方说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长所以物体运动的速度比较小故A错误B正确点分布不均匀是由于物体在相等的时间内发生的位移不相等故C正确D错误。

7 [注意事项]一同学在练习使用电磁打点计时器时纸带上打出的不是点而是如图所示的一些短线这可能是因为( )

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A打点计时器接直流电源

B 电源电压不稳

C 电源频率不稳定

D振针压得过紧

答案 D

解析 若打点计时器接在直流电源上打点计时器不打点A错误点痕的轻重和电源电压不稳有关电源电压不稳不会打出短线 B错误电源频率不稳只会影响打点的时间间隔不会打出短线 C错误振针压得过紧打点时振针和纸带接触时间过长可能造成打出短线D正确。

8 [原理及应用]打点计时器所用电源是频率为50Hz的交流电在纸带上打下相邻两点的时间间隔是T若纸带上共打出n个点该纸带上记录的时间为t则( )

A T0.1 s tnT

B T0.05 s t(n1)T

C T0.02s t(n1)T

D T0.02s tnT

答案 C

解析 因为电源频率为50 Hz所以打点计时器的打点周期为0.02 s纸带上有n个点则有(n1)个时间间隔所以t(n1)T故C正确 A、 B、D错误。

9 [注意事项](多选)打点计时器是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器下列有关使用打点计时器的说法中正确的是( )

A不要在未放纸带时就通电打点每次打点完毕应及时切断电源切忌长时间通电使用

B每打完一条纸带要将复写纸调整一下确保下一次打点清晰

C若发现振片振幅不稳定应调节振片螺母以使振动稳定

D若打出的点带尾巴或双点则是由于打点针太短所造成的应适当调节打点针的长度

答案 ABC

解析 不要在未放纸带时通电打点每次打点完毕应及时切断电源切忌长时间通电使用故A正确每打完一条纸带要将复写纸调整一下确保下一次打点清晰故B正确若发现振片振幅不稳定应调节振片螺母以使振动稳定故C正确若打出的点带尾巴或双点则是由于打点针太长所致应适当调节打点针的长度故D错误。

10 [原理及应用](多选)使用打点计时器时应注意( )

A无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器都应该把纸带穿过限位孔再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面

B使用打点计时器时应先接通电源再拉动纸带

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C使用打点计时器在拉动纸带时拉动的方向与限位孔平行

D打点计时器只能连续工作很短时间打点之后要立即关闭电源

答案 BCD

解析 电磁打点计时器使用复写纸 电火花计时器不使用故A错误实验时应当先接通电源再拉动纸带故B正确为减小摩擦拉动纸带的方向应当与限位孔平行故C正确打点计时器不能长时间连续工作故D正确。

11  [误差分析]某小组在研究物体的运动时得到一条用打点计时器打下的纸带并在其上取了A、 B、 C、D、E、F、 G、H、 I、J、K等几个计数点。设相邻计数点的时间间隔为T为描述物体的运动情况可以将各计数点的瞬时速度求出来为了求出计数点E的瞬时速度 甲同学用CG段求得vE段求得vE点运动的快慢

答案 丙的处理方法最能准确反映E点运动的快慢。

解析 选用不同的位移段求得的速度与真实速度有不同的误差为了尽可能准确地反映选择的时间Δt越小误差越小故丙的处理方法最好。

12 [原理及应用]电磁打点计时器的工作电压是________ 电火花计时器的工作电压是________当电源频率是50Hz时它们每隔________s打一次点。使用电磁打点计时器时纸带应穿过________复写纸要放在纸带的________面打点时应先________稳定后再让纸带运动。

答案 6V以下 220V 0.02 限位孔 上 接通电源

解析 打点计时器分为两种电磁打点计时器使用低压交流电源而电火花计时器使用220 V交流电 电源频率为50 Hz时每隔0.02 s打一个点 电磁打点计时器靠振针和复写纸打点纸带应穿过限位孔放在复写纸下面拉动纸带前应先接通电源。

13 [实验创新]在某高架道路上有段区域限速80 km/h。为了监控车辆是否超速设置了一些“电子警察”系统其工作原理如图所示路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B当有车辆经过线圈正上方时传感器能向数据采集器发出一个电信号若有一辆汽车(在本题中可看成质点)匀速经过该路段两传感器先后向数据采集器发送信号时间间隔为Δt经微型计算机处理后得出该车的速度若超速则计算机将开启架设在路面上方的照相机C对汽车拍照留下违章证据。

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(1)根据以上信息回答下列问题微型计算机计算汽车速度的表达式v________。

(2)若L7m Δt0.3 s则照相机将________工作。 (选填“会”或“不会” )

答案 (1会

解析 (1)微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度所以汽车速度的表达式v

(2)根据v超速故照相机会工作。

14 [数据处理]在练习使用打点计时器的实验中得到了一条如图所示的纸带其中0、

1、 2、 3…是选用的计数点每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出。图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况读出图中所测量点的读数分别是________cm、________cm、________cm和________cm打第2个计数点时纸带的速度是________m/s。

答案 10.00 12.60 22.60 29.90 0.625

解析 0、 1、 3、 4点的读数分别是10.00 cm、 12.60 cm、 22.60 cm、 29.90 cm。

打第2个计数点时纸带的速度

。

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