人教版高一物理必修一 1.4实验:用打点计时器测速度(第1课时) 作业

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2020-2021学年高一物理人教版必修一同步课时作业

(4)实验:用打点计时器测速度

1.关于打点计时器及其操作,下列说法正确的是( )

A.打点计时器是一种计时仪器,若使用电源的频率为50Hz,则每隔0.02s打一次点

B.电磁打点计时器使用的是4~6的交流电或直流电,而电火花计时器使用的是220V的交流

C.实验操作时,先接通打点计时器然后让物体带动纸带运动

D.实验操作时,让物体带动纸带运动的同时接通打点计时器

2.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )

A.电磁打点计时器使用的是 6 V 以下的直流电源

B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源

C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小

D.电源的电压越高,打点的时间间隔就越小

3.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )

A.电磁打点计时器应使用低压交流电源,交流电频率为50Hz

B.纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面

C.要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源

D.为减小摩擦,每次测量应先将纸带理顺

4.利用打点计时器打出的纸带( )

A.能准确地求出某点的瞬时速度

B.只能粗略地求出某点的瞬时速度

C.不能准确地求出某段时间内的平均速度

D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

5.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,在图示记录的时间内( )

2 / 7 A.纸带均做匀速运动

B.丙纸带的平均速度最大

C.丁纸带的平均速度最大

D.乙和丁纸带的平均速度一样大

6.如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,相邻计数点间的距离分别为

12xx、和

3x,时间间隔均为T,则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )

A.32xx

T−

B.31

2xx

T−

C.123

3xxx

T++

D.23

2xx

T+

7.在实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的

是( )

A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s

B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s

C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s

D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s

8.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一

段,AB、

两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则AB、

两点

间的时间间隔为( )

A.0.01 s B.0.02 s C.0.05 s D.0.10 s

9.在“练习使用打点计时器”实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,50Hzf=,得

到一条清晰的纸带.取其中的...7ABC、、、

个点进行研究,这7个点和刻度尺标度的对应位置

如图所示. 3 /

7

(1)小车向_________运动(相对图中方位,填“左”或“右”);

(2)A点到D点的距离是___________cm,打F点时小车的瞬时速度是_________m/s;

(3)如果当时交变电流的频率是

50Hzf=,而计算时仍按

50Hzf=处理,那么速度的测量值

将_____________(填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知

1/Tf=).

10.某同学在用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,该同学所用的交流电源

的频率为50 Hz

。在纸带上从 A

点开始依次取了ABCDE、、、、

五个计数点,且每相邻两

个计数点间有3个点未画出,其中

12347.05 cm14.73 cm23.06 cm32.03 cmxxxx====、、、。

(1)每相邻两个计数点间的时间间隔为_____

s 。

(2)打 D

点时纸带的速度大小为_____m/s

,纸带运动的加速度大小为_____2

m/s。(结果

均保留位有效数字)

11.电磁打点计时器是一种使用______(选填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,电源的频率为

50HZ

,则它每隔______s打一次点。在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带

如图所示,A、

B. C. D是连续打出的四个点。由图中数据可知,纸带的运动是______(选填“匀

速”或“变速”)运动,在纸带上打下A. D两点间运动的平均速度大小是______m/s.

12.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是

光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物

体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来。利用图乙所示的装置可以测量滑块和长木板间的

动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适

当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤。

实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别

为2

1.010s-和3

4.010s-。测量滑块的宽度d=10.10mm。 4 /

7

(1)滑块通过光电门1时的速度

1v=________m/s,滑块通过光电门2时的速度

2v=

________m/s。(结果保留两位有效数字)

(2)由此测得的瞬时速度

1v和

2v只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的

________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将________(填“滑块”或“光电门”)

的宽度减小一些。

答案以及解析 5 / 7 1.答案:AC

解析:打点计时器是一种计时仪器,若使用电源的频率为50Hz,则每隔0.02s打一次点,A正确;

电磁打点计时器的工作电源是4~6V的交流电,B错误;实验操作时,应先接通打点计时器,等

打点计时器工作稳定后让物体带动纸带运动,C正确,D错误.

2.答案:C

解析:电磁打点计时器使用交流低压电源,选项 A 错误;使用打点计时器时应先接通电源,

后让物体运动,选项 B 错误;打点的时间间隔 1

,Tf

f=

是电源频率,与电源的电压高低无

关,选项 C 正确,选项 D 错误。

3.答案:ACD

解析:电磁打点计时器应使用低压交流电源,交流电频率为50Hz,故A正确;纸带必须穿过限

位孔,并注意把纸带压在复纸的下面,故B错误;要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电

源,故C正确;若不理顺纸带,会造成较大摩擦,甚至会把纸带拉断,故D正确.

4.答案:B

解析:打点计时器记录了物体在一定时间间隔内的位移,可以求出平均速度,但是不能精确求

出瞬时速度大小,故A错误;根据公式v=x/t可知,当时间很短、位移很小时可以利用平均速度

求解公式来粗略求出瞬时速度大小,故B正确;根据所打点之间的距离以及时间间隔可以求出

平均速度的大小,故C错误;只有在匀变速直线运动中某段时间中点的瞬时速度大小等于该过

程中的平均速度大小,故D错误.

5.答案:C

解析:甲、乙、丙纸带上点与点之间的距离不均匀,故甲、乙、丙不是做匀速运动,故A错误;

丙纸带上的点迹最多,则所用时间最长,而且位移小,故平均速度最小,故B错误;甲、乙、丙上

均有5个点,但丁上第一个点和第五个点之间的距离最大,故丁的平均速度最大,故C正确,D

错误.

6.答案:D

解析:因为物体做匀变速直线运动,打点2时物体的速度等于点1到点3的平均速度,由图可

知,1到3过程的位移为

23xxx=+,时间为2T

,故打点2时物体的速度为23

2

2xx

v

T+

=

,故选D。

7.答案:A 6 / 7 解析:每隔四个点取一个计数点,相邻的计数点间有五个时间间隔,而打点计时器每隔0.02s

打一个点,所以两计数点间的时间间隔为0.10s,故A正确,B错误;每隔五个点取一个计数点,

则计数点间的时间间隔为0.12s,故C、D错误.

8.答案:D

解析:已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。由图可

知,AB、

两点间有5个间隔,故AB、

间的时间间隔为550.02s0.10stT===

,故选D。

9.答案:(1)左 (2)4.13~4.17 0.22~0.24 (3)偏小

解析:(1)由纸带可知,相等时间内,从左向右点与点间隔越来越大,而小车在重物的牵引下速度

越来越快,所以小车向左运动.

(2)由图可知,相邻两计数点间的时间间隔为0.1sT=

,A点到D点的距离是4.15cm,匀变速直

线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,则0.10670.0610m/s0.23m/s220.1EG

Fx

v

T−

==

.

(3)如果当时交变电流的频率为51Hz

,

50Hzf,那么实际打点周期偏小,根据运动学公式

x

v

t=,真实的速度值将大于测量值,所以速度的测量值与速度的真实值相比会偏小.

10.答案:(1)0.08

(2)1.08;1.00

解析:(1)由于所用电源频率为50 Hz

,每相邻两个计数点间有3个点未画出,故每相邻

两个计数点间的时间间隔为0.08 s

(2)打D点时的速度大小24

1.08 m/s

2xx

v

T−

==

,纸带运动的加速度大小

2

2

242

1.00 m/s

4xx

a

T−

==

11.答案:交流; 0.02; 变速; 2

解析: 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s

打一次点。

根据纸带数据得出相邻的点之间的距离之差相等,即△x=0.4cm,

所以纸带的运动是匀变速直线运动。

根据平均速度定义式得纸带在打下A. D点间运动的平均速度大小

12.答案:(1)1.0; 2.5;(2).平均速度; 滑块