课时作业3：1.4 实验：用打点计时器测速度

1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是()
A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘
答案AB
解析电磁打点计时器使用6 V以下的交流电，电火花计时器使用220 V的交流电，A对；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B对；电火花计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘，C错；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D错．2．通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀，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．点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等
D．点不均匀说明打点计时器有故障
答案BC
解析纸带上每相邻两个点之间的时间都相等，所以点密集的地方，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，B对．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等，故C对，D错．
3．根据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．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
答案BC
解析打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间．研究纸带上的点之间的间隔，就可以了解
运动物体在不同时间内发生的位移．应用v＝Δx
Δt能准确地求出某段时间内的平均速度．当
Δt取的比较小时，这个平均速度可粗略代表纸带经过其中间时刻的瞬时速度．
4．在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图1所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是()
图1
A.AG Δt 1＝v D ，Δt 1＝0.14 s
B.BE Δt 2
＝v D ，Δt 2＝0.06 s C.CE Δt 3
＝v D ，Δt 3＝0.1 s D.CE Δt 4
＝v D ，Δt 4＝0.04 s 答案 D
解析 求D 点的瞬时速度，最准确的应是包含该点与该点相邻的两点之间的平均速度．C 错在时间间隔上，CE 间的时间间隔应为0.04 s.
5．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是 ，有遗漏内容的步骤是 ．
A ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源
B ．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路
C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码
D ．取下纸带
E ．放手，使小车在平板上运动
F ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后合理的序号排列为 ．
答案 A D BFCAED
解析 合理的步骤如下：
B ．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路
F ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码
A ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源
E ．放手，使小车在平板上运动
D ．断开电源，取下纸带
6．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的计时仪器，电磁打点计时器工作的电压是 ，电火花计时器工作的电压是 ．当电源频率是50 Hz 时，每隔 打一个点．如图2所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的
点间还有四个点未标出，已知打点计时器接50 Hz 的交流电源，则ae 段的平均速度为 m /s ，d 点的瞬时速度约为 m/s.
图2
答案 交流 6 V 以下 220 V 0.02 s 2.19 3.28
解析 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是6 V 以下，电火花计时器的工作电压是220 V ．当电源的频率是50 Hz 时，打点计时器的打点周期是0.02 s ．当每5个点取1个计数点时，相邻两个计数点间的时间间隔为T
＝0.1 s ，故ae 段的平均速度为v ＝x ae 4T ＝(8.4＋13.6＋26.8＋38.8)×10－
2
4×0.1
m /s ＝2.19 m/s ，d 点的瞬时速度最接近ce 段的平均速度，故v d ＝x ce 2T ＝(26.8＋38.8)×10－2
2×0.1
m /s ＝3.28 m/s. 7．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图3所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.11 s ，已知遮光板的宽度为3.0 cm ，滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为 、 .
图3
答案 0.10 m /s 0.27 m/s
解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．
经过第一个光电门的速度v 1＝d Δt 1＝3.0×10－
2
0.29
m /s ≈0.10 m/s ，经过第二个光电门的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－2
0.11
m /s ≈0.27 m/s. 8．如图4所示，甲、乙两位同学分别对同一条纸带上的点进行读数，甲同学采取的方法是用刻度尺先测出A 、B 间距离为x 1，再分别测出B 、C 间距离x 2，C 、D 间距离x 3，D 、E 间距离x 4，再代入公式求解．而乙同学只把刻度尺零刻度线对齐A 点，依次读出B 、C 、D 、E 4点的刻度值x 1、x 2、x 3、x 4.通过计算的方法求出A 、B 间距离为x 1，B 、C 间距离为x 2－x 1，
C 、
D 间距离为x 3－x 2，D 、
E 间距离为x 4－x 3，再代入公式求解，你认为哪位同学的测量方法更好一些，误差更小一些？
图4
答案 乙同学
解析 甲同学测量过程多次移动刻度尺的零刻度线，每移动一次读一次数．而乙同学则只对
准一次零刻度线，读出其余各点到第一个点的距离，再进行计算求解，所以乙同学在读数过程中误差更小一些．另外测量过程中测量的位移越长，读数产生的相对误差越小．
9．如图5所示是用小车拖动．用打点计时器打出的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ．试求：
图5
(1)打点计时器打下B 点时小车的瞬时速度；
(2)在图6中作出速度—时间图象，并说明小车速度变化的特点．
图6
答案 (1)0.26 m/s (2)见解析图
解析 (1)v B ＝x AC 2T ＝52.0×10－
3
2×0.1
m /s ＝0.26 m/s (2)v C ＝x BD 2T ＝(84.0－24.0)×10－3
2×0.1
m /s ＝0.30 m/s v D ＝x CE 2T ＝(120.0－52.0)×10－32×0.1
m /s ＝0.34 m/s 速度—时间图象如图所示．小车速度均匀增大．。