高考地理巩固练习 (30)

第6课时：利用打点计时器测速度、加速度
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二、打点计时器的实验操作步骤：（以电磁打点计时器为例） （1）把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位 孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。

（2）把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V 的低压 交流电压上。

（3）接通电源开关，由静止释放小车及纸带，使它在 水平方向做加速运动，纸带上就打出一系列点。

（4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，并依次标上记号。

（5）用刻度尺分别量出相邻两个点迹之间的距离。

三、打点计时器的数据处理:
（1）求任一计数点对应的即时速度v ：如v 2= 。

(其中T=5×0.02s=0.1s)
（2）利用上图中任意相邻的两段位移求a ：如a = 。

（3）利用“逐差法”求a ：如a = 。

（4）利用v -t 图象求a ：求出1、2、3、4、5……各点的瞬时
速度，画出如右的v -t 图线，图线的 就是加速度a 。

A
B
C
D
四、打点计时器的注意事项:
（1）实验前，应将打点计时器固定好，并要使得细线、纸带、限位孔位于同一水平直线上，
确保纸带在运动过程中无明显的阻滞现象。

（2）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放纸带。

（3）释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置。

（4）使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面；使用电火花打点计时器时，应注意把两条纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间。

（5）使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整阵针距复写纸的高度。

（6）用刻度尺测量各段位移时，读数应读到毫米的下一位。

【典型例题】
【例1】在“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________．(填选项代号)
A ．电压合适的50Hz 交流电源
B ．电压可调的直流电源
C ．刻度尺
D ．秒表
E ．天平
F ．重锤 （2）实验过程中，下列做法正确的是________．
A ．先接通电源，再使纸带运动
B ．先使纸带运动，再接通电源
C ．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D ．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
【例2】在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz ，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个 计数点A 、B 、C 、D 、E 、F ，相邻两计数点之间还有
四个点未画出，各点到A 点的距离依次是2.0 cm 、5.0 cm 、9.0 cm 、14.0 cm 、20.0 cm 。

（1）根据学过的知识可以求出小车在B 点的速度为v B = m/s ；
（2）以打B 点时为计时起点，建立v -t 坐标系如下图所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。

根据图线可得小车运动的加速度为a = m/s 2； （3）利用逐差法计算该物体的加速度a ；
【例3】某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带。

他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间时间间隔为0.1s ，依打点先后编为0，1，2，3，4，5。

由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示。

请根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答：
（1）在B ，C ，D 三段纸带中选出从纸带A 上撕下的那段应该是 ； （2）打A 纸带的1计数点时，物体的瞬时速度是 m/s ； （3
）打A 纸带时，物体的加速度大小是 _________m/s 2。

【第6课时——课后巩固练习】
1．下列关于打点计时器的说法中正确的是【 】 A ．打点计时器使用低压直流电源
B ．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1 s
C ．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带
D ．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
E ．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片压在纸带的上面
F ．利用打点计时器打出的纸带能准确地求出某点的瞬时速度 2．“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，对于减小实验误差．下列方法有益的是 【 】
A ．把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点
B ．使小车运动的加速度尽量小些
C ．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D ．适当增加挂在细绳下钩码的个数
3．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是【 】
A ．实验时应先放开纸带再接通电源
B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍
C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率
D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
4．小球作直线运动时的频闪照片如图所示，已知频闪周期T ＝0.1s ，小球相邻位置间距分别为OA ＝6.51cm ，AB ＝5.59cm ，BC ＝4.70cm ，CD ＝3.80cm ，DE ＝2.89cm ，EF ＝2.00cm. 小球在位置A 时的速度大小v A ＝________m/s 。

小球运动的加速度大小a ＝________m/s 2.
5．用接在50Hz 交流电源上的打点计时器测定小车的匀加速运动情况．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间距离x 1＝30mm ，2与3两点间距离x 3＝48mm ，则小车在0与1两点间平均速度为v 1＝________m/s ，小车做匀加速运动的加速度a = ，在1与2两点间的距离x 2＝___ ___m 。

6．某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz ，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出。

从纸带上测出x 1＝3.20cm ，x 2＝4.74cm ，x 3＝6.40cm ，x 4＝8.02cm ，x 5＝9.64cm ，x 6＝11.28cm ，x 7＝12.84cm.
（1）请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；
（2）根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2.
7．小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A、B、C、D、E进行测量，测得距离s1、s2、s3、s4的数据分别为x1=8.20cm；x2=9.30cm；x3=10.40cm；x4=11.50cm。

（1）斜面下滑的加速度的大小为多少？
（2）上数据求出小球在位置A和位置E的速度v A、v E分别为多少？
8．某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，该同学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点，测量数据如图中，单位是厘米．
（1）试计算瞬时速度v B、v E各多大?
（2）计算小车的加速度多大?
9．如左图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．
（1）OD间的距离为________cm.
（2）右图是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．。