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
电
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