高中物理纸带类问题经典例题
2020最新高考物理实验纸带类模型技巧典型试题(9页)
2020最新高考物理实验纸带类模型技巧典型试题纸带类模型目录考查方向 (2)打点计时器的原理、类型、应用要点 (2)纸带处理数据 (2)光电门问题 (3)热身训练 (4)考查方向1、打点计时器的原理、类型、应用要点2、计时仪器的扩展：秒表、光电门等计时仪器3、利用纸带计算平均速度4、利用纸带计算瞬时速度5、利用纸带计算加速度6、光电门测速度打点计时器的原理、类型、应用要点例题1．（2017·全国高一课时练习）下列关于打点计时器的说法中正确的是() A．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点B．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的C．我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用，这种打点计时器是电磁打点计时器D．从减小实验误差的角度考虑，选电火花打点计时器较电磁打点计时器好纸带处理数据例题2：（2020·全国高三课时练习）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）．光电门问题例题3：某物理课外小组利用如图甲所示的装置完成探究小车的加速度与其所受合外力F之间的关系实验（1）请补充完整下列实验步骤的相关内容，①用天平测量砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量光板的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则其读数为___cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之同的距离s；②在砝码盘中放入适量的砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；③取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；④让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B；⑤步骤④中，小车从光电门A下滑至光电门B的过程中所受合外力为_____，小车的加速度为：________（用上述步中的物理量表示，重力加速度为g）⑥重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量和长本板的倾角，重复②～⑤步骤（2）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_____A．尽量减小两光电门间的距离sB．尽量增大遮光片的宽度dC．调整滑轮，使细线与长木板平行D．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量热身训练1. (1)在“用打点计时器测速度”实验中，电磁打点计时器和电火花计时器都使用________（填“直流”或“交流”）电源．只是电磁打点计时器工作电压为________．(2)如下图为物体做匀加速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画出，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为________ m/s，物体运动的加速度大小为________ m/s2。
纸带法实验题
专题二实验“纸带问题”专题1、【2010年高考】（1）图13是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
2、【2011年高考】10．（18分）（1）下图是“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①OD间的距离为__________cm．②下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)．3、2013年广东高考：34．（18分）（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16（a）所示，其中斜面倾角可调。
打点计时器的工作频率为50Hz。
纸带上计数点的间距如图16（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取出纸带。
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是：_________________________（用字母填写）。
②图16（b）中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_________.4、(1)(8分)用下图所示的实验装置来验证牛顿第二定律①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下______________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做_______运动.5、(1)用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器的打点周期为T，重锤的质量为m．重力加速度为g。
专项：纸带实验求加速度和速度（含解释和答案）
专项：纸带实验求加速度和速度纸带问题核心公式21aT ss s n n=-=D - 求加速度a2123456)3()()(T s s s s s s a ++-++=求加速度aV t/ 2 =V =s t =TS S NN 21++ 求某点瞬时速度v 1．某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带如图实－1－10所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则 （1）打C 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s ，（2）小车运动的加速度大小为________ m/s 2，（3）AB 的距离应为________ cm. 解释：T=0.1s （1）V c =AE/4T=0.986m/s 2 （2）a=（CE-AC ）/（2T ）2=2.58m/s 2 （3）S BC -S AB =aT 2 S AB =5.99cm 答案：（1）0.986m/s 2（2）2.58m/s 2（3）5.99cm2. 研究匀变速直线运动的实验中，如图示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1S ，AB 、AC 的位移大小分别为S 1=1.30cm ，S 2=3.10cm ， 利用AB 和AC 段求加速度的公式为a=______________，加速度大小为______________ m/s 2.O BCDEA ······132cm14图解释：a=（S BC -S AB ）/T 2=（AC-2AB ）/T 2答案：（AC-2AB ）/T 20.5m/s 23. 研究小车的匀变速运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。
物理纸带问题的题型及解析
物理纸带问题的题型及解析物理纸带问题是高中物理中常见的问题，主要涉及到匀变速直线运动和自由落体运动的规律。
以下是一些常见的纸带问题题型及解析：1. 判断是否为自由落体运动【例题】在“探究自由落体运动规律”的实验中，某同学用一张纸记录了小球的运动情况。
他从起始位置开始，在时间内将小球释放，并让小球自由下落。
他记录了小球在、、、、、时刻的位置，并测量了这些时刻小球离起始位置的距离。
他通过计算发现小球从静止开始做匀加速直线运动。
请你回答：该同学用上述实验数据如何验证小球做的是自由落体运动？【分析】该题要我们判断小球是否做自由落体运动，我们需要用纸带上的数据，结合匀变速直线运动的推论，验证小球下落的加速度是否等于重力加速度。
【解答】要验证小球是否做自由落体运动，我们需要验证小球下落的加速度是否等于重力加速度。
根据匀变速直线运动的推论，在连续相等的时间间隔内通过的位移之差$\Delta x = gT^{2}$，若$\Delta x = gT^{2}$成立，则说明小球做的是自由落体运动。
2. 计算加速度【例题】某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验，测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据如下表所示：请根据表中的数据判断小车的加速度与拉力的关系，下列判断正确的是（）A.小车的加速度与拉力成正比B.小车的加速度与拉力成反比C.小车的质量与拉力成正比D.小车的质量与拉力成反比【分析】根据表格中的数据，通过作图法判断小车的加速度与拉力的关系，再判断质量与拉力的关系。
【解答】根据表格中的数据，通过作图法判断小车的加速度与拉力的关系，发现图线是一条倾斜的直线，所以小车的加速度与拉力成正比，故A正确，B错误；根据牛顿第二定律得$a = \frac{F}{m}$，小车的加速度与质量成反比，而小车的质量与拉力无关，故C、D错误。
故选A。
高考常见实验题——纸带分析（用逐差法求加速度）
探究物体运动时，纸带问题是很重要的。
对于实验过程我们暂不做分析，本文只对纸带上的信息进行分析。
纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T＝0.1s．采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．△x1=x1，△x2=x2-x1，△x3=x3-x2，△x4=x4-x3，△x5=x5-x4根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据v=△x/△t，求出任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△x为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积．这里 必须明确所求的是哪两点之间的平均速度 ．(2)粗略计算瞬时速度根据推论：当物体做匀加速直线运动时，某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。
即：v (中间时刻) =v (平均) =△x/△t某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，F点的瞬时速度等于(DG)的平均速度 或 E点的瞬时速度等于(DF)的平均速度 ．【说明】在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但需注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即：( △t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)整理数据，判断物体运动规律将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中：①由实验数据得出v-t图象有了以上原始实验数据，作出v-t图象，具体的运动规律便能直接显现。
高考物理一轮复习专题纸带问题处理题型荟萃
纸带问题处理题型特色该题型考查打点计时器的使用，根据纸带计算物体的瞬时速度和加速度;考查实验能力，以及应用数学工具解决物理问题的能力. 考点回归(1)根据纸带计算加速度a.匀变速直线运动在单位时间T 内的位移构成公差为At 2的等差数列. ①若所给纸带为偶数段，即N=2n 段，则22210s a n T-=⨯后前-s (s 的单位是cm).如图所示.②若所给纸带为奇数段，即N=2n+1段，则2210(+1)s a n n T-=⨯后前-s 图为N=7段的情形，应该强调的是，其中计数点3和4之间的一段空着。
(2)根据纸带计算速度v 的三种途径:①中间某点的速度用平均速度计算，具体方法就是，对于匀变速直线运动，平均速度等于时间中点的瞬时速度，例如在上图中计算2063106s v T-→=⨯.为了减小偶然误差，要寻找跨度最大的对称点，这就是不用2-→4、1→5计算的原因， ②边缘某点的速度借助中间某一点的速度计算.计算纸带边缘某一点的速度，先要计算出中间某点的速度 然后根据速度公式o v v at =+计算.比如计算计数点0处的速度，用303v v a T =+.但是这种方法，还需要知道物体的加速度a,显得很麻烦另一种办法就是③所述的方法. ③计算第三个点的速度，用等差中项计算简便.对于匀变速直线运动，速度形成个等差数列、公差为aT 那么等差中项也就是中点时刻的瞬时速度了，如1532v v v +=。
借助这种方法可以计算边缘点0处的速度，如0422v v v +=，但是要提前计算出计数点2和4的速度. 典例精讲例1. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源频率为50Hz ，图示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两个点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位：cm )8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得小车运动的加速度大小为______m /s 2，方向与速度方向______.【详解示范】已知N=5段，可套用奇数段结论，算得加速度为2222228.94-21.87-16.0810=10=-1.5m /(+1)23s a s n n T --=⨯⨯⨯⨯后前（0.1-s ），负号表示加速度的方向与运动方向相反，小车做匀减速直线运动. 【答案】-1.5 m /s 2与运动方向相反.例2. 在用打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,交流电频率50Hz ,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始取计数点(相邻计数点之间还有4个点没有画出),分别标上0、1、2、3、4…,测量得到0与1两点间的距离s 1=30mm ,3与4两点间的距离s 4=48mm ,则小车的加速度大小为______m /s 2.计数点0-1之间的平均速度为______m /s ，计数点0处的瞬时速度______m /s ,小车在打下点1时的瞬时速度为______m /s 。
专题：纸带问题(带参考答案)
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use专题：纸带问题一、利用纸带判断物体的运动情况1.点迹密集的地方表示纸带运动的速度小，点迹稀疏的地方表示速度大。
2.若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动。
例1 关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中不正确的是( C ) A ．点迹均匀，说明纸带做匀速运动 B ．点迹变稀，说明纸带做加速运动 C ．点迹变密，说明纸带做加速运动 D ．相邻两点间的时间间隔相等 二、平均速度和瞬时速度的计算（匀变速直线运动） 1.平均速度：两点间平均速度txv ∆∆=，这里Δx 可以用直尺测量出两点间的距离（或根据题目提供的数据计算得到），Δt 为两点间的时间间隔。
2. 瞬时速度:在匀变速直线运动中，某点的瞬时速度可以由此点前后两点间的平均速度表示，例：如下图所示AC AC AC B t x v v ==,BDBD BD C t xv v == 三、加速度的计算（匀变速直线运动）1、匀变速直线运动的判别式：在相邻相等时间（T ）内的位移之差为一恒定值，即2aT x =∆ 2、若是不相邻但相等的时间（T ）内的位移之差，则有：2)(aT m n x x m n -=- 3、若是有多段位移，则利用逐差法：2123456)(3-T x x x x x x a ）（）（++++=专题练习1、某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示。
他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E.测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则（保留三位有效数字） （1）打C 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s ， （2）小车运动的加速度大小为________ m/s 2，（3）AB 的距离应为________ cm.2、研究小车的匀变速运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。
高中物理 第一章 运动的描述 纸带问题分析练习(提高篇)教科版必修1-教科版高一必修1物理试题
纸带问题分析(提高篇)一、选择题：1．当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹．如下关于纸带上点迹的说法中，正确的答案是( )A．点迹越密集，说明物体运动越快 B．点迹越密集，说明物体运动越慢C．点迹越密集，说明振针打点越快 D．点迹越密集，说明振针打点越慢2．如下列图，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( )3．在一次常规体检中，某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0cm/s，如下列图每格边长是0.5cm，由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( )A．约100次/min，1s B．约75次/min，0.8sC．约80次/min，1.2s D．约60次/min，1s4．有一身高为H的田径运动员正在进展100m国际比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s60．得到照片后测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊局部的宽度是△L，由以上数据可以知道运动员的( )A．100 m成绩 B．冲线速度 C．100m内的平均速度 D．100m比赛过程中发生的位移大小5．关于“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验操作，如下说法中不正确的答案是( )A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动6．在实验中，如下关于计数点间时间间隔的说法中正确的答案是( )A．每隔四个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.10sB．每隔四个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.08sC．每隔五个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.08sD．每隔五个点取一个计数点，如此计数点问的时间间隔为0.10s7、图所示为某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。
纸带类实验专题
小” ）．写出支持你的看法的一个论据：实验中还有其他阻力作用
变式5 探究“动能原理”
（2009年全国高考广东卷）某实验小组利用拉力传感器和速度传感 器探究“动能定理”，如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不 可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小 车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一 个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝 （1码）。实验主要步骤如下： ①测量 小车、砝码 和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩 码相连；正确连接所需电路；
0.190 0.413 △E3 1.20 1.42
0.400 0.840 1.220 2.420 2.860
0.200 0.420 W3 1.21 1.43
【解析】（1）①由于拉力大小可用拉力传感器直接测出，所以只 需要直接测出小车质量； ②本实验在这个步骤的操作规则是：“先开电源、再放纸带”。 而涉及本实验的则是“打开电源，由静止开始释放小车”； ③减少砝码数目，改变小车质量。 （2）根据题意有：
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数 据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t图像。 （3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所 受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。
【解析】 （1）对于这个问题，本实验的操作规则是：先开电源，再放纸带，
△E3=1/2M1（v12-v22）=0.600J W3=F3L=0.610J （3）根据数据记录表，在方格纸上作出△E-W图线如图所示
【点评】将STS应用于本实验是本题非常精彩的一笔。用速度传 感器取代纸带，用拉力传感器直接测出细线的拉力，改革了传统 的测量模式，培养了同学们的创新意识，是课标精神的重要体现。 由于拉力可以用拉力传感器直接测出，所以不必考虑小车质量与 钩码质量的关系。本实验重点考查了实验原理，同时也考查了实 验步骤、描点画图、实验数据的计算、有效数字的处理和用探究 思维解答问题几方面的能力。
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1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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高考物理《实验：验证机械能守恒定律》真题练习含答案
高考物理《实验：验证机械能守恒定律》真题练习含答案1.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量．(1)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C .已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T .设重物的质量为m .从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p ＝________，动能变化量ΔE k ＝________．(2)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A ．利用公式v ＝gt 计算重物速度B ．利用公式v ＝2gh 计算重物速度C ．空气阻力和摩擦力的影响D ．没有采用多次实验取平均值的方法(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，图像斜率满足k ＝________，则重物下落过程中机械能守恒．答案：(1)mgh B m （h C －h A ）28T 2(2)C (3)2g 解析：(1)从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p ＝mgh B .B 点的速度v B ＝hC －h A 2T ，则动能的增加量为ΔE k ＝12 m v 2B ＝m （h C －h A ）28T 2. (2)验证性实验中若重物的速度采用选项A 、B 的方法计算得出，则会出现重力势能的减少量等于动能的增加量，A 、B 错误；由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能会大于动能的增加量，C 正确；多次实验取平均值的方法可以减小偶然误差，对系统误差没有效果，D 错误．(3)若机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2，可得v 2＝2gh ，则此时v 2 h 图像是过原点的一条直线，图像的斜率为2g .2．[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示．实验的主要步骤如下：A.用天平测出滑块的质量m ＝0.2 kg ；B ．将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ＝24°的倾斜状态(sin 24°＝0.4)；C ．将滑块从导轨的顶端由静止释放，使用频闪照相机对滑块进行拍摄，频闪照相机每隔T ＝0.05 s 拍摄一次．某次拍摄后得到的照片如图2所示，该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s 1＝2.42 cm ，s 2＝3.41 cm ，s 3＝4.37 cm ，s 4＝5.34 cm.已知当地的重力加速度g ＝9.8 m/s 2.结合以上实验数据，完成下列填空：(计算结果均保留三位有效数字)(1)滑块在位置B 时的速度大小为________ m/s.(2)滑块由B 运动至D ，重力势能的减小量为________ J ，动能的增加量为________ J ，在误差允许的范围内，认为滑块下滑过程机械能守恒．(3)写出两条产生误差的可能原因：①____________________；②____________________．答案：(1)0.583 (2)6.10×10－2 6.03×10－2 (3)空气阻力的作用 读取数据时产生读数误差解析：(1)滑块做匀变速运动，在位置B 时有v B ＝（s 1＋s 2）2T，代入数据得v B ＝0.583 m/s. (2)滑块由B 运动至D ，重力势能的减少量ΔE p ＝mg (s 3＋s 2)·sin 24°＝6.10×10－2 J ，滑块在D 点的速度大小v D ＝（s 3＋s 4）2T ，解得v D ＝0.971 m/s ，动能的增加量ΔE k ＝12m (v 2D －v 2B )，解得ΔE k ＝6.03×10－2 J.(3)滑块在下滑过程中受空气阻力作用，产生误差或读取刻度尺上滑块对应位置距离时产生读数误差．3．[2024·江西省南昌市期中考试]用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m 1、m 2的物体A 、B 组成的系统机械能守恒．物体B 从高处由静止开始下落，物体A 上拖着的纸带打出一系列的点，如图乙所示是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示．已知m 1＝50 g ，m 2＝150 g ．(打点计时器打点周期为0.02 s ，g 取9.8 m/s 2)(1)在打0～5点的过程中系统动能的增加量ΔE k ＝________ J(保留三位有效数字)，系统重力势能的减少量ΔE p ＝________ J ，(保留三位有效数字)由此得出的结论是在误差允许范围内，A 、B 组成的系统机械能守恒．(2)若某同学作出12v 2h 图像如图丙所示，则实验测出当地的重力加速度g ＝________ m/s 2.(保留三位有效数字)答案：(1)0.576 0.600 (2)9.70解析：(1)打点计时器打点周期为0.02 s ，每相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为T ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下点5时，速度大小为v 5＝x 462T ＝（21.60＋26.40）×10－22×0.1 m/s ＝2.40 m/s ，系统动能的增加量ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 25 ＝0.576 J ，系统重力势能的减少量ΔE p ＝(m 2－m 1)gh 5＝0.600 J.(2)系统机械能守恒，由机械能守恒定律得(m 2－m 1)gh ＝12 (m 1＋m 2)v 2，解得12v 2＝（m 2－m 1）g （m 1＋m 2） h ，结合12 v 2h 图像有（m 2－m 1）g （m 1＋m 2）＝5.821.20 ，解得g ＝9.70 m/s 2.。
高一物理专题练习题(正交分解、纸带计算)及答案
一、正交分解练习题1．如下图所示，一个光滑的球在固定的斜面和竖直挡板之间静止，斜面的倾角为θ，球的重力为G，求：球受斜面和挡板的弹力大小。
2．如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为多少？3．重量G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平方向成θ=30°的拉力F，F=20N，物体仍处于静止状态，求：（1）地面对物体的静摩擦力；（2）地面对物体的支持力．4．在水平路面上用绳子拉一个重力为G=220N的木箱匀速运动，绳子与水平路面的夹角θ= 37︒，绳子上的拉力大小为100N，如图所示。
（sin37︒=0.6，cos37︒=0.8）求：(1)木箱受到的支持力F N的大小；(2)木箱与地面间的动摩擦因数。
5．如图所示为一个儿童玩具氢气球被一根轻绳系在地面上，重力G=10N，受到的空气浮力为F1=15N，由于受到水平风力的作用使系球的轻绳与地面成θ角度。
假设水平风力为恒力且大小为F2=5N，求：轻绳的拉力大小和轻绳与水平地面间所成的角度θ6.如图所示，质量M=60 kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m=10 kg的物块一直保持静止不动。
若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α=60°，g取10 m/s2。
求：（1）绳对人的拉力为多大？（2）地面对人的支持力为多大？（3）地面对人的摩擦力为多大？7.如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。
已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（g取10N/kg，sin37°=0.6，co s37°=0.8）。
求：（1）水平风力的大小；（2）人对地面的压力大小；（3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）8.某同学设计了一个测量风速大小的装置，用一根细线拴着一个小球，细线上端固定。
广东高考纸带问题
广东高考纸带问题 （2001）15．（6分）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示. 图2是打出的纸带的一段.（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a ＝ 0.4 .（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有 . 用测得的量及加速度a 表示阻力的计算式为f ＝ .15．（1）4.00m/s 2 （3分，3.90—4.10m/s 2之间都正确）（2）小车质量；斜面上任意两点间距离及这两点的高度差。
（1分，有错就不给分）ma lhmg （2分） （2002年）13．（7分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角度速．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω＝_________，式中各量的意义是：______________________________________________________．②某次实验测得圆盘半径ｒ＝5．50×10－2ｍ，得到的纸带的一段如下图所示，求得角速度为_________．13．（1）（ｘ２－ｘ１）／Ｔ（ｎ－1）ｒＴ为电磁打点计时器打点的时间间隔，ｒ为圆盘的半径，ｘ２、ｘ１是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，ｎ为选定的两点间的打点数（含两点）（2）6．8ｒ／ｓ（2003年）12．（7分）实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数 。
高中物理实验—测定物体的速度及加速度(含逐差法)
高中物理实验——测定物体的速度及加速度（含逐差法） 一、通过纸带测算速度：通过纸带求速度有两种方法，公式法和位移—时间图象法。
（1）公式法：02t v v v +==总位移总时间；（2）位移—时间图象法：习题1. 如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s 打一个点，图中O 点为第一个点，A 、B 、C 、D 为每隔两点选定的计数点。
根据图中标出的数据，求：（1）打A 、D 点时间内纸带的平均速度有多大；（2）打B 和C 点时刻纸带的瞬时速度有多大。
解析：（1）AD 段的平均速度/(43.2515.50)/(0.0233)/ 1.54/AD AD v AD t cm s m s ==-⨯⨯=；（2）可以用平均速度代替/(32.5015.50)/(0.0232)/ 1.42/B AC v AC t cm s m s ==-⨯⨯= 。
/(43.2523.25)/(0.0232) 1.67/C BD v BD t m s ==-⨯⨯= 。
二、通过纸带测算加速度：通常有3种方法，即公式法、v t -图象法、2x t -图象法。
1、公式法：主要运用公式2x at ∆=。
涉及两种情况：①每n 个时间段为一组，则2()x a nt ∆=；②另一种情况中间跨过n 个时间段，则2x nat ∆=。
习题2. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求得小车运动的加速度a = 2/m s ，打A 点时小车运动的速度为A v = /m s 。
答案：0.05，0.075。
提示：0.085/c v m s =。
习题3. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
高中物理纸带类问题经典例题
打点计时器是一种精度较高而构造又比较简单的计时仪器，它能测量微小时间的间隔，是一种使用交流电源的纸带记录式的计时仪器，下面结合例题来学习一下打点计时器的有关问题.一、考查实验的基础知识例1当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹.下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（）A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况解析打点计时器每隔一定的时间（当电源频率为50Hz时，打点的时间间隔为0.02s）打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状.正确选项为ABD.二、考查实验的数据处理能力例2某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点，测得距离AB=11.0mm，AC=26.5mm，AD=40.0mm，AE=48.1mm，AF=62.5mm.通过计算说明在打A、F点的时间间隔内，纸带是否做匀速直线运动.如果是，则求出速度；如果不是，则求平均速度.（已知打点时间间隔为0.02s），点v因为不知道O、D间有多少个点，也就不知道OD段的时间间隔，所以无法算出OD段的平均速度.例4用50Hz交流电接在电火花计时器上,测定小车的运动情况.某实验得到的一条纸带如图所示,从某一清晰的点算起,每5个点取1个计数点,分别标为0、1、2、3…，量得0与1间的距离为x1=30mm,2与3间的距离为x2=48mm，则小车在0与1间的平均速度为v1=___________m/s,2与3之间的平均速度为v2=__________m/s。
解析交流电的周期为T=0.02s，所以Δt1=Δt2=5T=0.1s,v1=11tx∆=1.003.0m/s =0.3m/s;v2=22tx∆=1.0048.0m/s=0.48m/s.三、考查实验故障的应变能力例5使用电磁打点计时器时，如果发现纸带上打出的点不清晰，那么可能是什么原因？如何采取措施？ 解析点迹不清的原因及应采取的措施主要有：（1）复写纸使用过久，可调整复写纸位置，或更换复写纸；（2）电源电压过低，导致打点太轻，可适当提高电源电压；（3）振针位置偏高，同样会导致打点太轻，可适当调低振针.四、考查实验的知识迁移能力例6如图2所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能比较正确反映该同学运动的速度－时间图象的是（ ）9个点，人向右走的过程中，相邻两照片间的距离越来越大，可判断出人做的是加速直线运动；后来人向左走的过程中，相邻两照片间的距离相等，可知人做的是匀速直线运动，但方向和加速时的速度方向相反，在图像中该是一正一出二．时间间隔给出形式的变化 例2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图3，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
高中物理微专题一应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题练习含解析第一册
微专题一应用匀变速直线运动的规律处理纸带问题必备知识基础练进阶训练第一层知识点一逐差法计算加速度1。
某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤．A．把一条细绳拴在小车上，使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的槽码．把纸带穿过计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面B．把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．把计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C．把小车停在靠近计时器处,接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源D．换上新纸带，重复操作三次(1）合理操作顺序是________．（填写步骤前面的字母）电火花计时器使用频率f＝50 Hz的交流电．在小车做匀变速直线运动过程中得到的纸带上，舍去前面较为密集的点，每隔4个计时点取一个计数点，测得相邻计数点间距离为x1＝7。
05 cm、x2＝7。
68 cm、x3＝8。
33 cm、x4＝8。
95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm，如图所示．（2）相邻计数点间的时间间隔为________ s。
（3)打下A点时小车瞬时速度的大小为________ m/s;小车运动加速度的大小为________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字）2．实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带（左端与小车相连)，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T＝0。
1 s。
(1）根据纸带可判定小车做________运动．(2)根据纸带计算B点瞬时速度v B＝________，小车运动的加速度a＝________.3．某同学利用如图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示．打点计时器电源的频率为50 Hz。
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打点计时器是一种精度较高而构造又比较简单的计时仪器，它能测量微小时间的间隔，是一种使用交流电源的纸带记录式的计时仪器，下面结合例题来学习一下打点计时器的有关问题.
一、考查实验的基础知识
例 1 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹.下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（ ）
A .点迹记录了物体运动的时间
B .点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C .纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D .纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
解析 打点计时器每隔一定的时间（当电源频率为50Hz 时，打点的时间间隔为0.02s ）打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状.正确选项为ABD .
二、考查实验的数据处理能力
例2 某次打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点，测得距离AB =11.0mm ，AC =26.5mm ，AD =40.0mm ，AE =48.1mm ，AF =62.5mm .通过计算说明在打
A 、F 点的时间间隔内，纸带是否做匀速直线运动.如果是，则求出速度；如果不是，则求平均速度.（已知打点时间间隔为0.02s ）
解析 AB =11.0mm ，BC =A C －AB=15.5mm ，CD =AD －
AC =13.5mm ，DE=AE －AD =8.1mm ，EF=AF －AE =14.4mm ，
各段距离不等，说明在打A 、F 点的时间间隔内，纸带不
是做匀速直线运动.平均速度为502.0105.623
⨯⨯==-t AF v m/s=0.625m/s . 例3 如图1为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s 打一个点，图中O 点为第一个点，A 、B 、C 、D 为每隔两点选定的计数点.根据图中标出的数据，求打A 、D 点时间内纸带的平均速度有多大？打B 点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O 、D 点时间内纸带的平均速度吗？为什么？
解析 AD 段的平均速度 43.2515.500.0233
AD AD AD v t -==⨯⨯cm/s=145.67cm/s 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度
故B 点的瞬时速度32.5015.500.0223
B A
C AC v t -==⨯⨯cm/s=141.67cm/s . 因为不知道O 、
D 间有多少个点，也就不知道OD 段的时间间隔，所以无法算出OD 段的平均速度.
例4 用50Hz 交流电接在电火花计时器上,测定小车的运动情况.某实验得到的一条纸带如图所示,从某一清晰的点算起,每5个点取1个计数点,分别标为0、1、2、3…，量得0与1
图1
间的距离为x 1=30mm,2与3间的距离为x 2=48mm ，则小车在0与1间的平均速度为v 1=___________m/s,2与3之间的平均速度为v 2=__________m/s 。
解析 交流电的周期为T =0.02s ，所以Δt 1=Δt 2=5T =0.1s,v 1=11t x ∆=1
.003.0 m/s =0.3m/s; v 2=2
2t x ∆=1.0048.0 m/s =0.48m/s. 三、考查实验故障的应变能力
例5 使用电磁打点计时器时，如果发现纸带上打出的点不清晰，那么可能是什么原因？如何采取措施？
解析 点迹不清的原因及应采取的措施主要有：
（1）复写纸使用过久，可调整复写纸位置，或更换复写纸；
（2）电源电压过低，导致打点太轻，可适当提高电源电压；
（3）振针位置偏高，同样会导致打点太轻，可适当调低振针.
四、考查实验的知识迁移能力
例6 如图2所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能比较正确反映该同学运动的速度－时间图象的是（ ）
解析 当同学在沿直线行走时，用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，类似与纸带上打的9个点，人向右走的过程中，相邻两照片间的距离越来越大，可判断出人做的是加速直线运动；后来人向左走的过程中，相邻两照片间的距离相等，可知人做的是匀速直线运动，但方向和加速时的速度方向相反，在图像中该是一正一负，故正确答案选C .
同学们在学习纸带处理方法时，要灵活理解题目在信息呈现方式上的差异，再运用最基本的原理进行求解。
下面举几例变化的情况，同学们可从中体会一下。
一．位移给出形式的变化
例1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运
动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图2，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点
（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图
A B C
D
图2
图2
上。
由此可求得小车运动的加速度a = m/s 2 ，打下A 点时小车运动的速度为v A = m/s 。
二．时间间隔给出形式的变化 例2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车
拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图3，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求
得小车运动的加速度a = m/s 2 ，打下A 点时小
车运动的速度为v = m/s 。
三．纸带数据呈现方式的变化 例3．做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带，通过打点计时器交流电源的频率是50Hz ，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图4所示，使每一条纸带下端与x 轴重合，左边与y 轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：
（1）在第一个0.1s 内中间时刻的速度是 m/s 。
（2）运动物体的加速度是 m/s 2。
四．运动情景呈现方式的变化 例4．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记
录下木块每次曝光时的位置，如图5所示。
连续两次曝光的时间间隔是相等的。
由图可知
（ ）
A ．在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同
B ．在时刻t 3两木块速度相同
C ．在时刻t 3以及时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同
D ．在时刻t 4以及时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同
五．纸带处理方法的拓展应用
例5．如图所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2kg ，在拉力F 的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动。
一个装有水平振针的振动频率为5Hz 的固定电动音叉在玻璃板上画出了如图所示曲线，量得OA=1cm ，OB=4cm ，OC=9cm 。
求外力的大小。
（g =10m/s 2）
图
4 1234567图5
课内经典练习题
1，某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图实－1－10所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm，CD长为11.15 cm，DE长为13.73 cm，则
1，打C点时小车的瞬时速度大小为________ m/s，
2，小车运动的加速度大小为________ m/s2，
3，AB的距离应为________ cm.
2，在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。
计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）。
由纸带数据计算可得
1，计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝________m／s，
2，小车的加速度大小a＝________m／s2。
3.研究匀变速直线运动的实验中，如图示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、
D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1S，AB、AC的位移大小分别为S1=1.30cm，S2=3.10cm，
利用
AB和AC 段求加速度的公式为a=______________，加速度大小为______________ m/s2.。