打点计时器的创新题型

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打点计时器高考题目

打点计时器高考题目(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除34.（18分）（1）研究小车匀速直线运动的实验装置如图16（a ）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50H Z ，纸带上计数点的间距如图16（b ）所示，七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. 将小车依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平板上，让纸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 ）中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V 5= 。

③ 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22.(19分)（1）某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz 在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如是22图1所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：A S =B S = D S =若无法再做实验，可由以上信息推知：① 相信两计数点的时间间隔为__________S② 打C 点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字)④ 物体的加速度大小为__________(用A S 、B S 、C S 、D S 和f 表示)⑤22.（5分）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。

实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。

打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。

（1）为了测试中午下落的加速度，还需要的实验器材有________。

（填入正确选项前的字母）A.天平B.秒表C.米尺（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因：______________。

物理创新实验设计——用打点计时器探究动能定理

物理创新实验设计⏹用打点计时器探究动能定理⏹现实问题：人教版高中物理必修-2第七章-第六节：探究功与物体速度变化的关系中，采用橡皮筋弹出小车的方法研究功与速度的关系，这一设计调动了学生的积极性，体现了探究思想。

但橡皮筋的功无法测量，最终只能定性的说明W∝v2的关系。

因此有必要要设计一个简便易行的实验，探究功与速度的数量关系呢。

设计思想：在高中阶段，最容易计算和测量的功是mgh，利用打点计时器可以测量v。

因此，在教学中以自由落体实验为突破口，结合斜面实验，利用打点加计时器测量自由落体运动的瞬时速度和下落的高度，探究重力做功、其它力做功与速度之间的关系，进而推广、拓宽，得出动能的表达式和动能定理。

处理数据时通过计算机系统进行，以简化过程节省时间。

具体操作如下：一、预备知识1．如何计算和测量重力做功？如何测量物体的速度？2．重力对物体做功，物体的运动速度如何变化呢？3. 打点加计时器的应用，平均速度的计算: v n= ( h n+1-h n-1)/2T。

4. 加速度与力、质量关系的实验操作。

二、实验分组操作（一）自由落体实验——【媒体展示】实验步骤和注意事项：1.装置要竖直，尽量减小纸带与限位孔间的摩擦，纸带无初速释放，重物的质量和密度应较大, 以减小阻力，确保自由落体运动。

2.纸带30 - 40cm长，选用点迹清晰，呈一条直线，第1、2两点间距接近2mm的纸带进行研究。

3.如图安装、打点、换纸带、换物体、重复，挑选纸带记下第一个点的位置O，依次选取几个较方便的点，量出各点到O的距离，计算出各点的v ，进行研究。

（二）斜面实验——【媒体展示】实验步骤和注意事项：1．用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数据记录下来。

（砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的1/10。

）2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。

实验用打点计时器测速度典型例题解析

实验用打点计时器测速度典型例题解析The following text is amended on 12 November 2020.实验：用打点计时器测速度（一）典型例题【例1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为.故A选项正确。

用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。

故B选项正确。

从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。

故C、D选项错误。

答案：AB【例2】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小为什么解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．图1－4－4解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝s，平均速度v＝s／t＝ m／s．点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出．0和6两个点的瞬时速度不便求出．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T ＝．即:v1=s,v2=s,v3=s,v4=s,v5=s。

打点计时器实验专题(精选)

打点计时器实验专题（精选）一、研究匀变速直线运动（练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器：4-6V的交流电。

复写纸要在纸带上面。

电磁式打点计时器打点不清晰（原因）：1、振针过高2、电压低，振幅小3、复写纸用久了电磁式打点计时器打出短线而非点（原因）：1、振针过低2、电压太高，振幅过大电磁式打点计时器打出双点（原因）：振针松动了电火花式打点计时器：220V的交流电。

2、交流电的频率为50Hz，打点间隔为0.02s。

T=1/f实验步骤：1把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在木板上，并接好电源。

2把一条细绳系在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适量钩码。

3将纸带固定在小车有卡子的一端，并穿过打点计时器的限位孔。

4实验开始时，将小车靠近打点计时器。

先接通电源，再释放纸带。

5纸带打完后，断开电源，取下纸带。

6换上新的纸带，再重复做三次。

选点迹清晰的纸带进行研究。

注意事项：1实验之前，将小车靠近打点计时器。

2实验开始时，要先接通电源，后释放纸带。

3开头过于密集的点舍掉，一般每5个点或每隔4个点取一个计数点，使相邻计数点之间时间间隔为T＝0.1s数据处理：计算法：根据纸带求某点瞬时速度和加速度1求某点瞬时速度，如：T指相邻两点的时间间隔（1）瞬时速度（2）求加速度：a、理想纸带（即ΔX相等）：b、不理想纸带（即ΔX不相等）：用逐差法数据处理：图象法：1根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系，让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。

2此实验小车做匀加速直线运动，所以要用直线拟合数据点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧，个别偏离较大点舍去。

高一物理打点计时器实验专题

高一物理打点计时器实验专题一．选择题1．电磁打点计时器或电火花打点计时器都是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．平均速度B．位移大小C．加速度D．瞬时速度2．小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点，点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是（）A．先匀速直线运动后减速直线运动B．先加速直线运动后匀速直线运动C．先减速直线运动后加速直线运动D．先加速直线运动后减速直线运动3．关于打点计时器，下列说法正确的是（）A．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快B．电火花计时器使用的是220V交流电源C．电火花计时器比电磁打点计时器打点频率高D．实验时应先释放小车，后接通打点计时器的电源4．关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是（）A．电磁打点计时器使用的是10V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．使用的电源电压越高，打点的时间间隔就越大D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢5．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线运动拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上打下了10个点，在打下的这些点的过程中，纸带的运动时间是（）A．1 s B．9 s C．10 s D．11 s6．如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中a，b间的平均速度最大的是哪一条？（）A．B．C．D．7．某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，计时器打点的时间间隔为0.02s。

他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为（）A．0.1s B．0.01s C．1s D．0.02s8．如图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带，其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点，且打点计时器每打一个点所用的时间为T．为求得计时器打点C时纸带的速度，则下列算式中最合理的是（）A．B．C．D．二．多选题9．打点计时器打出的一段纸带如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是纸带上打出的一组连续的点，0、1、2、3是每间隔三个点连续标出的4个计数点，下列说法正确的是（）A．两个相邻的计数点之间的时间为0.06sB．A、D两点间的平均速度小于H、K两点间的平均速度C．H点的瞬时速度可以用F、K两点间的平均速度粗略表示D．G、I两点间的平均速度可能比F、K两点间的平均速度更接近H点的瞬时速度10．用打点计时器时应注意（）A．无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，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B．使用打点计时器时应先接电源，再拉动纸带C．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D．电磁打点计时器应使用低压交流电源11．下列关于误差和有效数字的认识正确的是（）A．误差分为系统误差和偶然误差，误差是无法消除的B．系统误差可以通过多次测量求平均值来减小C．若用刻度尺测得某同学的身高是173.0cm，则173.0cm的最末一位0是估读的D．若用刻度尺测得一本书的长度是0.275m，则0.275m的第一位数字0是估读的12．如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中，根据纸带数据所得出的v﹣t图象，对其物理意义叙述正确的是（）A．在0～6s内，物体以2cm/s的速度做匀速直线运动B．在0～0.12s内物体的平均速度为2cm/sC．在0.12～0.16s内，物体的速度由2cm/s增加到4cm/sD．从8s初开始，物体以8cm/s的速度做匀速直线运动三．填空题13．如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02s，纸带旁边是一把最小刻度为1mm的直尺，则拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度为m/s；物体运动到在B点的瞬时速度为m/s。

高一物理打点计时器专项练习题

高一物理打点计时器专项练习题高一大家会学习很多物理知识，这些物理知识比较琐碎，因此在课下要及时的进行巩固复习，这样才能牢固掌握学习过的物理知识，以下是店铺为您整理的关于高一物理打点计时器专项练习题及答案的相关资料，希望对您有所帮助。

高一物理打点计时器专项练习题及答案一、单项选择题(每小题6分，共30分)1.电磁打点计时器使用的电源是( )A.交流220 VB.直流220 VC.交流10 V以下D.直流10 V以下2.电火花计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( )A.T=0.1 s，t=NTB.T=0.05 s，t=(N-1)TC.T=0.02 s，t=(N-1)TD.T=0.02 s，t=NT3.如下图所示，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( )4.在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度粗略地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是( )A.=vD，Δt1=0.12 sB.=vD，Δt2=0.06 sC.=vD，Δt3=0.1 sD.=vD，Δt4=0.04 s5.小华以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同速率沿原路返回家中，则下图的v-t图象可以表示他的运动情况的是( )二、多项选择题(每小题6分，共18分)6.用打点计时器时应注意( )A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，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B.使用打点计时器时应先接电源，再拉动纸带C.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D.使用电磁打点计时器和电火花打点计时器都应将计时器先固定在桌子上7.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8.根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度三、非选择题(共52分)9.(14分)根据下图所示的电磁打点计时器构造图，指出各主要部件的名称：①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________，⑦________.10.(4分)用接在50 Hz交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，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、4…，量得0与1两点间距离x1=30 mm,3与4两点间距离x2=48 mm，则小车在0与1两点间平均速度为________m/s，在3与4两点间平均速度为__________m/s.高一物理打点计时器专项练习题答案：1.C2.C 计时器所用电源是50 Hz的交流电，相邻点间的时间间隔T=s=0.02 s，它打出N个点，记录的时间t=(N-1)T，所以只有C正确.3.B 匀速直线运动中相等位移所用的时间相等.通过题意打点计时器打出的点与点之间的时间都相同，只要点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速直线运动.4.D 计算瞬时速度时，所取位移越短，算出的平均速度越接近瞬时速度，另一方面，某一点的平均速度更接近于这一段中间时刻的瞬时速度，所以A，B，C项不合适.CE间含两个打点间隔，ΔtCE=2T=0.04 s，D项对.5.D 小华去同学家和返回家中的两个过程中，速度等大反向，小华在同学家停留时，速度v=0，故可以表示他运动情况的是D项.6.BCD A选项中，都应该把纸带穿过限位孔，但在使用电磁打点计时器时，是把轴上的复写纸片压在纸带的上面.而电火花计时器，是把墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间(若用一条纸带时，是把墨粉纸放在纸带的上面).B选项中先接电源，再拉动纸带，这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上，能较好地控制实验进行，B正确.C 选项中拉动纸带的方向与限位孔平行，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，C正确.为了防止实验过程中计时器的移动，实验前都要先把计时器固定在桌子上，D正确.7.BC8.AB 根据打点计时器打出的纸带，我们可以知道相邻两点的时间间隔为0.02 s，还可以直接用刻度尺测出两点间的距离，即位移，至于平均速度、瞬时速度，必须用公式计算，所以A，B正确，C，D 不正确.9.电源接线柱线圈振片永久磁铁振针限位孔复写纸10.0.3 0.48解析：0～1两点间的平均速度v1== m/s=0.3 m/s,3～4两点间的平均速度v2== m/s=0.48 m/s.11.(10分)某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来.12.(12分)如图所示，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，测量情况如图所示，求：(1)纸带在A，C间的平均速度;(2)纸带在A，D间的平均速度;(3)B点的瞬时速度更接近于哪个平均速度?13.(12分)如下图所示，为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s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，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OD点时间内纸带的平均速度吗?为什么?11.电磁打点计时器必须接交流电，而图上所接为直流电源，显然是个错误;开始时，小车离定滑轮端太近，向前运动的余地太小，致使纸带上留下的计时点过少，给测量带来不便，产生较大误差.12.(1)0.35 m/s (2)0.42 m/s(3)0.35 m/s解析：从刻度尺上读出AC=0.0140 m，AD=0.0250 m;打点周期T=0.02 s，ΔtAC=0.04 s，ΔtAD=0.06 s.由公式v=得AC=0.0140÷0.04 m/s=0.35 m/s.AD=0.0250÷0.06 m/s≈0.42 m/s，B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.13.见解析解析：根据平均速度和瞬时速度的定义式求解.AD段的平均速度AD== cm/s≈154.17 cm/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vB== cm/s≈141.67 cm/s.由于不知道OD点间有多少个点，也不知道OD段的时间间隔，无法算出OD段的平均速度.。

打点计时器实验专题的小测题份试卷

打点计时器实验专题试题1一、选择题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．答案：AB2．打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置C．物体在不同时间内的位移D．物体在不同时刻的速度解析：电火花计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打一个点．因此,根据打在纸带上的点迹,可直接反映物体的运动时间．因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应记录了物体在不同时刻的位置．故正确答案为AB.答案：AB3．关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是A．沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动B．沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动C．纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做匀速运动D．纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做变速运动解析：纸带上点间间隔相等,由v＝错误!知纸带运动是匀速的,若沿点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,即Δx变小而时间Δt不变,说明纸带在做减速运动．答案：BC4. 在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是.A．打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车；B．要舍去纸带上密集点,然后选取计数点;C．打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01S;D．实验中应使小车速度尽量小些;解析：A、为了提高纸带的利用率,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,这样可以尽量在纸带上多打点,为了提高纸带的利用率,同时为了使打点更稳定,减小误差,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车,故A正确；B、纸带上密集点测量时误差较大,故要舍去,故B正确；C、打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.08s,故C错误；D、实验中小车速度过小,导致纸带上的点比较密集,不利于选点和测量,故D错误．答案：AB5．以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中有错误的操作是A．把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带下面B．用打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与6 V以下低压交流电源相连C．用手水平拉动纸带,然后打开电源开关D．取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v＝错误!计算纸带运动的平均速度解析：复写纸应在纸带上面,A错误；电磁打点计时器使用6 V以下的交流电,B正确；应该先接通电源,后拉动纸带,C错误；D项中是测平均速度的一种常用方法．答案：AC6．用同一张底片对着小球运动的路径每隔错误!s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示这段距离内运动的平均速度是A.0.25m/sB.0.2m/sC.0.17m/sD.无法确定解析：由图示可知在t＝0.3s内小球运动了Δx＝0.05m;∴错误!＝错误!＝错误!＝0.17m/s;答案：C二、非选择题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,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29s,通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11s,已知遮光板的宽度为3.0cm,分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小;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v1＝错误!＝错误!m/s＝0.10m/s,经过第二个光电门的速度v2＝错误!＝错误!m/s＝0.27m/s;答案：0.10m/s0.27m/s8．使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：1在如下基本步骤中,正确的排列顺序为________．A．把电火花计时器固定在桌子上B．安放纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220 V交流电源E．按下脉冲输出开关,进行打点2在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上,还要检查________是否夹在纸带之间．解析：根据实验原理,通过对实验仪器的观察,掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力．电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的,故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的,墨粉纸盘应套在纸盘轴上,目的是使它可以转动,均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间,目的是使墨粉纸盘可以更好地转动．答案：1ABDEC2纸盘轴墨粉纸盘9．一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O 点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________s,AH段的平均速度为________m/s 保留3位有效数字;解析：0点开始计时到G时共有7个时间间隔,每个间隔为2.0s,则总时间为14.0s,AH段平均速度错误!＝错误!＝错误!m/s＝2.14m/s;答案：14.0s 2.1410．如图所示是用小车拖动纸带,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：1打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；2在图作出速度—时间图象．解析：1v B＝错误!＝错误!m/s＝0.26 m/s2v C＝错误!＝错误!m/s＝0.30 m/sv D＝错误!＝错误!m/s＝0.34 m/s速度—时间图象如图所示答案：10.26 m/s2见解析图试题2一．选择题共15小题1、关于误差和有效数字,下列说法正确的是A．测出一个物体长为123.6cm,采用的测量工具的最小刻度是毫米B．0.92与0.920含义是不一样的C．多测几次求平均值可减小系统误差D．0.082是三位有效数字,103.6cm是四位有效数字2、关于测量误差、有效数字问题,下列说法中正确的是A．若仔细地多测量几次,就能避免误差B．系统误差的特点是测量值比真实值总是偏大或总是偏小C．3.20cm、0.032cm、3.20×102cm的有效数字位数相同D．要减小系统误差就得多次测量取平均值3、关于误差,下列说法不正确的是A．误差根据其性质可分为偶然误差和系统误差B．减小偶然误差可以通过多次测量取平均值的办法,但是不能消除C．测量长度时要估读,这可以减小误差D．误差就是错误,完全可以避免4、关于打点计时器的使用说法正确的是A．电磁打点计时器使用的是10V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短D．纸带上打的点越密,说明物体运动得越快5、关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是A．电磁打点计时器使用的是6V左右的直流电源B．在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越大D．在同一纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越慢6、关于打点计时器的使用,下列说法正确的是A．电磁打点计时器使用的是220V的交流电源B．电火花打点计时器使用的是220v的直流电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越大D．在同一纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越慢7、使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应该是A．先接通电源,后释放纸带B．先释放纸带,后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．哪个先,哪个后都可以8、用打点计时器研究物体运动时,接通电源和让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是A．先接通电源,后释放纸带B．先释放纸带,后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．先释放纸带或先接通电源都可以9、电磁打点计时器和电火花打点计时器的电源频率相同,下列说法中正确的是A．他们打点周期相同B．都使用6～10V的低压直流电源C．都使用6～10V的低压交流电源D．都使用220V的高压交流电源10、如果使用电火花打点计时器,则应使用的电源是A．4﹣6伏直流电B．4﹣6伏交流电C．220伏直流电D．220伏交流电11、如图所示,是电源频率为50Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的六个点．则a至f 之间的时间为A．0.02s B．0.10s C．0.12s D．0.60s12、在使用打点计时器研究物体做直线运动的说法中,正确的是A．先释放物体,后接通电源B．先接通电源,后释放物体C．在接通电源的同时释放物体D．释放物体与接通电源的先后顺序不影响实验结果13、如图所示为甲、乙两质点做直线运动时,通过打点计时器记录的两条纸带,两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述,正确的是A．两质点在t0～t4时间内的平均速度不相等B ．两质点在t 2时刻的速度不大小相等C ．两质点速度相等的时刻在t 3～t 4之间D ．两质点不一定是从同一地点出发的,但在t 0时刻甲的速度为014、如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带,计数点间的时间间隔为T ,重力加速度为g ,在计算图中N 点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是A ．N v =gnTB ． n n+1N s +s v =TC ．112n+n-N d +d v =TD ． (1)N v =g n -T15、某同学水平拉动纸带,使用电源频率为50Hz 的打点计时器在纸带上打出一系列的点．下列说法正确的是A ．打1000个点需时1sB ．打相邻两点的时间间隔为0.02sC ．该打点计时器使用的是直流电源D ．点迹密集的地方表示纸带的运动速度较大二、填空题共6小题16、电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是电源填“交流”或“直流”．当电源频率是50Hz 时,它每隔 s 打一次点．17、电火花计时器通常的工作电压为伏,实验室使用我国民用电时,每隔秒打一次点；如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是选填“速度减小”或“速度增大”．若所用电源的频率为50Hz,从打下A 点到打下B 点共14个点迹,历时 s ．18、打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题①打点计时器是的仪器．②如图A、B是两种打点计时器的图片,其中A是打点计时器,B是打点计时器．19、电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器．某次用打点计时器研究小车运动的实验中得到一条纸带如图所示,所用电源的频率为50Hz,从比较清晰的0点起,每五个打印点取为一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与1两点间距离x1=30.1mm,1与2两点间距离x2=36.0mm,2与3两点间距离x3=42.0mm,3与4两点间的距离x4=48.1mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为m/s,小车的加速度为m/s2．结果保留2位有效数字20、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流；直流电源的计时仪器,当电源频率是50Hz时,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间为0.08,0.1s;某同学在做用打点计时器测速度的实验时,用手拉动纸带,所得纸带上的点迹分布不均匀,则点迹密集的地方表示纸带运动的速度填“较大”或“较小”．21、打点计时器使用的电源为选填交流或直流电源,打点的时间间隔为0.02s．如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,打点时间间隔为0.019s,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比选填：偏大、偏小或不变．三、解答题22、如图所示,NM是水平桌面,PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L．质量为M的滑块A上固定一遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为△t1和△t2．遮光条宽度为d．1若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外,还必须满足；在实验中,考虑到遮光条宽度远小于L,测得的加速度为．2如果已经平衡了摩擦力, 选填“能”或“不能”用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒,理由是．23、某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．1请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①；②．2该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为v E= ；若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方v2与距离h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g= m/s2．3若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是．24、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速度．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1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=5.50×10﹣2 m,得到的纸带的一段如图2所示,求得角速度为．25、某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．1试根据纸带上各个计数点间的距离,每个0.10s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字v B v C v D v E v F数值m/s2将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图2中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．3由v﹣t图象可知打下A点时小车的瞬时速度v A= ,打下G点时小车的瞬时速度v B= ．参考答案：一．选择题共15小题1、B2、B3、D4、C5、D6、D7、A8、A9、A 10、D 11、B 12、B 13、D 14、C 15、B二、填空题共6小题 16、交流；0.0217、交流220； 0.02；速度增大； 0.26 18、①计时②电火花,电磁 19、0.39；0.60 20、交流,0.1,较小 21、交流；偏小三、解答题22、1根据牛顿第二定律,对整体有：mga =m +M则绳子的拉力1mgF =Ma =m +M,当M ＞＞m ,重物的总重力等于绳子的拉力,等于滑块的合力．滑块通过光电门1的瞬时速度11Δd v =t ,通过光电门2的瞬时速度22Δd v =t , 根据运动学公式得2222111()2(Δ)(Δ)d a =L t t - 2已经平衡了摩擦力,对A 、B 组成的系统,该装置不能验证系统机械能守恒,因为摩擦力做功,没有满足只有重力做功,故机械能不守恒． 23、1①打点计时器应接交流电源 ②重物释放时应紧靠打点计时器 2利用匀变速直线运动的推论:53()2DFE DF h -h f x v ==t v 2=2gh速度的二次方v 2与距离h 的关系图线的斜率为18.8 所以g=9.4m/s 2．3测量值存在偏差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力．故答案为：1打点计时器应接交流电源,重物释放时应紧靠打点计时器253()2h -h f ,9.4m/s 23纸带通过打点计时器时的摩擦阻力24、①在纸带上取两点为n 个打点周期,距离为L ,则圆盘的线速度为：Lv =nT,则圆盘的角速度v L ω==r nTr,式中T 为电磁打点计时器打点的周期,r 为圆盘的半径,L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数．②从图中可知第一个点到最后一个点共有n =15个周期,其总长度L =11.50cm ．代入数据解得：ω=6.97 rad/s ．故答案为：①LnTr,式中T 为电磁打点计时器打点的周期,r 为圆盘的半径,L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数；②6.97rad/s ． 25、1因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s ．利用匀变速直线运动的推论得：0.0362+0.0438===0.4002T 0.2AC B x v m /s m /s 0.0520+0.0438==0.47920.2BD C x v =m /s m /s T0.0520+0.0599==0.56020.2CE D x v =m /s m /s T 0.0680+0.0599==0.64020.2DE E x v =m /s m /s T 0.0680+0.0762==0.72120.2FG F x v =m /s m /s T 填入表格如下：v Bv Cv Dv Ev F数值m/s0.4000.4790.5600.6400.7212将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．如图所示：3根据v ﹣t 图象可知：当t=0时对应的纵坐标为A 点速度,即v A =0.325m/s, 当t =0.6s 时对应的纵坐标为G 点速度,即v G =0.790m/s故答案为：0.325m/s,0.790m/s。

21-22版：1.3　第2课时　练习使用打点计时器（创新设计）

第2课时练习使用打点计时器[学习目标要求] 1.掌握打点计时器的工作原理和使用方法。

2.会利用打出的纸带求解平均速度和瞬时速度。

3.会根据求出的瞬时速度描点作图，画出v－t图像。

一、实验目的1.了解打点计时器的使用方法。

2.利用纸带求平均速度和瞬时速度。

3.描绘v－t图像。

二、实验步骤1.了解打点计时器的构造，然后把它固定好。

2.安装纸带。

3.先启动电源，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。

随后关闭电源。

4.取下纸带，从能够看清的某个点开始(起始点)，往后数出若干个点。

例如数出n 个点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。

5.用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。

测量之前，自己先设计一个表格，用来记录时间及位移。

三、数据处理1.平均速度的测量(1)取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1，2，3，…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝0.10 s。

(2)用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。

(3)计算两相邻计数点间的位移Δx。

(4)利用公式v＝ΔxΔt计算纸带上各相邻计数点间的平均速度。

2.瞬时速度的测量当Δt较小时，用v＝ΔxΔt来表示纸带上这一段中打某点时物体的瞬时速度。

例如，打E点时物体的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝ΔxΔt。

(如图所示)3.描绘物体的v －t 图像(1)根据v ＝ΔxΔt 计算出的在Δx 这一段位移内某一点的瞬时速度，将数据填入表中。

位置 0 1 2 3 4 5 6 … x /m Δx /m Δt /s v /(m ·s －1)(2)建立平面直角坐标系，如图所示，根据测量数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v －t 图像。

四、注意事项1.打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置。

2.打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。

【创新设计】2014-2015学年高一物理人教版必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析

1.4实验：用打点计时器测速度[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、了解打点计时器1．作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02_s打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移，供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．2．电磁打点计时器(1)工作电压：6_V以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．3．电火花计时器(1)工作电压：220_V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹．4．两种计时器误差比较电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小．想一想：计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？答案因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小．二、用打点计时器测量平均速度根据v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔．想一想：如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？答案较小三、用打点计时器测量瞬时速度纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ΔxΔt，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝Δx Δt .图141想一想：在上图中，用DF 段和DG 段求出的平均速度，哪一个更接近E 点的瞬时速度？答案因为当Δt 或Δx 较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以DF 段求出的平均速度更接近E 点的瞬时速度．四、用图象表示速度速度时间图象(v t 图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象，图象上的点反映某一时刻的瞬时速度．想一想：利用图象处理实验数据的好处是什么？答案用图象法处理数据更直观、更具体、更方便．五、实验器材：电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、220 V 交流电源(电磁打点计时器使用学生电源)、刻度尺、纸带、墨粉纸盘(复写纸)、导线、坐标纸一、实验步骤1．了解电火花计时器的结构，然后把它固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把纸带放到墨粉纸盘的下面．2．把计时器接到220 V 的交流电源上．3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n 个点，则用Δt ＝0.02×(n －1) s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用v ＝Δx Δt计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．二、数据处理1．利用打点计时器测量瞬时速度(1)取一条点迹清晰的纸带便于分析测量．(2)从纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、…，如图142所示，测出各点到O点的距离，算出OA、AB、BC、……的距离x1、x2、x3、…….图142打点计时器打点的周期为T.(3)A、B、C、D、……各点的瞬时速度分别为v A＝x1＋x2 2T、v B＝x2＋x32T、v C＝x3＋x42T、v D＝x4＋x52T、…….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.图1432．图象法表示速度(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图143所示的v t图象．(2)v t图象的意义v t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它并不是物体运动的轨迹．三、注意事项1．使用电火花打点计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．2．使用打点计时器时，应使物体停在靠近打点计时器的位置．3．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定之后，再拉动纸带；打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．5．区别计时点和计数点：计时点是打点计时器在纸带上打出来的点；计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点．计数点一般不是从第一计时点开始的，而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．6．区别打点周期和计时周期：打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02 s；计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔，若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点，则计数周期为T＝0.02n s.例1(2013～2014桂林高一期中)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D．切断电源，取下纸带，如果共有6清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F．利用公式v＝ΔxΔt计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是________．解析打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；若打6个点，则有(6－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1)s＝0.1 s；实验步骤的排列一般要先安装器材然后进行实验的思路进行，故实验步骤的合理顺序是：BAEDCF.答案交流限位孔复写纸0.1 s BAEDCF例2(2013～2014海南文昌高一段考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．其相邻点间的距离如图144所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图144(1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先________再________(选填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表．(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图145直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图145解析 (1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先接通电源，再释放纸带；(2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT－1＝0.10.02－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝（3.62＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝（5.20＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝（5.20＋5.99）×10－22×0.1m/s ＝0.599 m/s. (4)图线如下：答案(1)接通电源释放纸带(2)4(3)0.4000．4790.559(4)见解析例3如图146所示是某质点做直线运动的v t图象，试回答：(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在5 s末的速度多大？解析(1)根据题中v t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．(2)质点在5 s末的速度由题中v t图象可知是15 m/s.答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动．(2)15 m/s。

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。

有关打点计时器创新题型的解题指导

有关打点计时器创新题型的解题指导打点计时器作为一个重要的实验工具，在高中物理学习过程中和高考中都占有重要的地位。

如果以实验得到的一条纸带作为研究动力学的“根”，那么，通过一条纸带可以解读各类直线运动、牛顿运动定律、动量、机械能守恒定律、动能定理等动力学的问题。

在近年高考中出现了许多涉及到打点计时器的创新题型，随着近年新课程改革和深入，在未来高考命题中会有更多的有关打点计时器的创新型命题出现。

一、关注考查打点计时器实验步骤的创新题型【例1】（2002年广东）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的角速度。

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1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 =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图2所示。

求得角速度为: .〖解析〗（1）设圆盘匀速转动的角速度为ω，圆盘的半径为r 。

则圆盘边缘处的线速度跟纸带水平前进的速度是相等的。

而纸带前进的速度可以利用纸带上打下点的情况求出，图2单位：cm由21(1)x x r T n ω-⋅=-可得21(1)x x T n rω-=- T 为电磁打点计时器打点的时间间隔，r 为圆盘的半径，x 1、x 2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）6.8 rad/s〖点评〗利用打点计时器求转盘的角速度，这是本题的创新之处，转盘边缘的线速度与纸带的线速度相等是解决本题的关键。

此题的实验器材、和实验步骤是不需要考生判断是否正确的信息，对于此类常规试题略加变化的创新题型，能否有效排除干扰信息，直指问题关键是高考考查能力的一种全新命题方式。

2021年最新高考物理能力训练-打点计时器及其应用(含答案)

基础训练18 打点计时器及其应用（实验二）（时间60分钟，赋分100分）训练指要本套试题训练和考查的重点是：了解打点计时器的原理和使用方法.会运用打点计时器来测定匀变速直线运动的加速度、会运用打点计时器来验证牛顿第二定律.第12题和第13题为创新试题，这两道题主要体现在实验设计上的创新.一、选择题（每小题5分，共40分）1.某人在t=0时刻时观察一个正在做匀加速直线运动的质点，现只测出了该质点在3 s内及第7 s内的位移，则下列说法正确的是A.不能求出任一时刻的瞬时速度B.能求出任一时刻的瞬时速度C.不能求出第3 s末到第7 s初内的位移D.能求出该质点的加速度2.在验证a与M的关系的实验中，下列做法哪些是错误的A.平衡摩擦力时，将砂桶用绳跨过定滑轮拴在小车上B.每次改变小车的质量M时，不再移动垫块平衡摩擦力C.当m<<M时，用天平测出m、M，用公式a=mg/M求出小车的加速度aD.画出a—M图线，看图线形状是否为双曲线的一支，验证a与M是否成反比3.用接在50 Hz交流低压电源上的打点计时器，测定小车做匀加速直线运动的加速度，某次实验中得到的一条纸带如图1—18—1所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点做为计数点，分别标为0、1、2、3、4，测得s1=30 mm，s4=48 mm，则小车在0与1两点间的平均速度和小车的加速度分别为图1—18—1A.0.30 m/s 0.6 m/s2B.0.6 m/s 0.33 m/s2C.6 m/s 3.3 m/s2D.3.3 m/s 6 m/s24.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验，在平衡摩擦力时把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大.它所得到的a-F关系可用下列哪一图线表示.(图1—18—2中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)图1—18—25.在验证牛顿第二定律关于力一定时加速度与质量成反比的实验中，以下做法错误的是A.平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时电源D.小车运动的加速度，可从天平测出装砂小桶和砂的质量(M′和m′)以及小车质量M，直接用公式a=(M′+m′)g/M，求出［(M′+m′)<<M］6.做以下四个实验时，要用打点计时器的实验是A.验证牛顿第二定律B.验证碰撞中的动量守恒C.验证机械能守恒定律D.研究平抛物体的运动7.一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源频率不稳定D.振针压得过紧8.如图1—18—3所示，为一做匀加速直线运动的小车通过打点计时器所得纸带的一部分，A是任选的第一点，B、C是第11点和第21点，若小车运动的加速度是10 m/s2，则打点计时器的频率为图1—18—3A.25 HzB.50 HzC.100 HzD.200 Hz二、填空题（每小题6分，共24分）9.在某次测匀变速运动的加速度的实验中得到如图1—18—4所示的纸带，图中所标各点均为打点计时器所打的点，由此可知，匀加速运动的加速度的大小为_______(电源频率f=50 Hz).图1—18—410.图1—18—5为接在50 Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所标的是按每隔五个点取一个计数点的原则所取的计数点，但第三个计数点没有画出，则该物体运动的加速度为______.第3计数点与第2计数点的距离约为_____cm.图1—18—511.在验证牛顿第二定律的实验中，当小车质量m不变时，a—F图象如图1—18—6所示，则m=_______.图1—18—6 图1—18—712.（2001年全国高考试题）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—18—7所示.图1—18—8是打出的纸带的一段.（1）已条打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，利用图1—18—8给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_______.（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 f=______________.图1—18—8三、计算题（共36分）13.（12分）利用打点计时器测自由落体的加速度，重锤下落时打出一条纸带如图1—18—9所示，计算重力加速度的数值.图1—18—914.(12分)在“验证牛顿第二定律”的实验中，在砂和砂桶的质量不变时，改变小车的质量，得出下表中数据：图1—18—101图象.(1)在图1—18—10中作出a—M(2)由图象得出什么结论?(3)砂和砂桶的重力约为多少?实验次数车的质量M(kg) 车的加速度a(m/s2) M的倒数1 0.20 0.782 0.40 0.383 0.60 0.254 0.80 0.205 1.00 0.1615.（12分）一个小车拖着纸带做匀加速直线运动，用频率为50 Hz 的交流电源，使打点计时器在纸带上打下一系列的点. 舍去开头比较密集的点，适当选取某一点作为第1计数点后，用刻度尺量出第6点到第11点间的距离为2 cm，第21点到第26点间的距离为4.4 cm，那么：（1）该小车的加速度是多大？（2）打点计时器打第21点时小车的速度是多大？（3）纸带上第1点到第26点这段时间内小车的平均速度是多少？参考答案一、1.BD2.ACD 平衡摩擦力时不能将砂桶拴在小车上；摩擦力平衡后，改变小车质量M时，不需要重新平衡摩擦力；求小车的加速度应从低带上求；1图线.画图线应画a-M3.A4.C5.ACD 平衡摩擦力实际上就是让小车的重力沿斜面的分力与小车受摩擦阻力(包括纸带，但不悬挂小桶)相平衡，粗略分析就是Mg sinθ=μMg cosθ，可见平衡摩擦力与物体的质量无关，即改变小车质量M时，无须重新平衡摩擦力，知B正确，A错.在使用打点计时器时应先接通电源，待振针稳定后再松开纸带，知C错.在本实验中，目的是验证牛顿第二定律，故加速度应为实测得到的数值，即通过分析纸带而得出，而不是利用牛顿第二定律进行计算，知D错.6.AC7.D 若打点计时器错接在直流电源上，则不打点，A不可能；若电源电压不稳定，则打点的力的大小不同，即纸带上打出圆点的清晰度不同，B不可能；若电源频率不稳定，则打点的时间间隔不同，点间距离不同，C 不可能；若振针压得过紧，则会出现托迹现象即纸带上打出的不是圆点，而是一些短线.8.C二、9.8.63 m/s210.0.51 m/s2;4.3611.0.71 kg12.(1)a=4.00 m/s2(2)小车的质量m；斜面上任意两点间的距离Lh-ma.及两点间的高度差；mgL三、13.g=9.50 m/s21图象如14.（1）先求出M的倒数，在坐标中描点，再连线得到a-M下图所示实验次数车的质量M(kg) 车的加速度a(m/s2) m的倒数1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.255 1.00 0.16 1.00（2）图象是一条过原点的斜直线，表明：a ∝M1.(3)砂和砂桶的重力约等于小车的牵引力. 即(m 砂+m 桶）g =F而F =ma =ma 1等于图线的斜率.由图象可得：（m 砂+m 桶）g ≈0.155 N15.设第1、6点间的位移为s 1，第6、11点间的位移为s 2……第21、26点间的位移为s 5.每6个点间的运动时间T =0.02×5 s =0.1 s .(1)a =22225)1.0(310)24.4(3⨯⨯-=--T s s m/s 2=0.8 m/s 2(2)因为Δs =s 3-s 2=s 5-s 4所以s 3+s 4=s 2+s 5第16点的速度v 16=1.0210)4.42(2225243⨯⨯+=+=+-T s s T s s m/s=0.32 m/s所以v 21=v 16+aT =0.32 m/s+0.8×0.1 m/s=0.4 m/s(3)因为2261v v v +=又因为v 1=v16-a×3T=0.32 m/s-0.8×0.3 m/s=0.08 m/s v 26=v16+a×2T=0.32 m/s+0.8×0.2 m/s=0.48 m/s所以248 .008.0+=v m/s=0.28 m/s。

打点计时器和纸带的创新设计

实加强水利工作，及时研究解决水利改革发展中的突出问题。② 中国共产党是中国工人阶级先锋队，同时
是中国人民和中华民族的先锋队。其宗旨是全心全意为人民服务。因此，中国共产党要切实加强水利工作，
及时研究解决水利改革发展中的突出问题。③ 中国共产党始终代表中国先进生产力的发展要求，代表中国先进文化的前进方向，代表中国最广大人民的根本利益。必须坚持以人为本，立党为公，执政为民，坚持科学执政、民主执政、依法执政。因此，中国共产党要切实加强水利工作，及时研究解决水利改革发展中
为：
范秀
阴
ｌ鱼：
图２
垦鱼』
进农村经济社会的发展，提高农民的生活水平。（）①我国政府的宗旨是为人民服务，对人民２
负责是我国政府工作的基本原则。我国政府高度重视 “ 三农 ”工作，体现了我国政府的宗旨和工作原则。②我国政府具有保障人民民主和维护国家长治久安、组织社会主义经济建设、组织社会主义文化建设、提供社会公共服务等职能，我国政府高度重视 “ 三农 ”工作，体现了我国政府积极履行职能。
Ａ．１ｓｍ／Ｂ．２ｍ／ｓＣ．３ｍ／ｓ
图１
Ｄ．ｍ／４ｓ
解析：将照相机视为打点计时器，照片视为纸带，轿车的像视为纸带
上所打的点，照相机每隔２曝光一次视为周期为Ｔ２ｓｓ＝，打点计时器每隔

高中物理打点计时器试题两套

高中物理打点计时器试题(一)1．（2016•湖南校级模拟）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量（）A．时间B．位移C．加速度D．平均速度2.（2015•鄞州区校级一模）如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带，计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是（）A．v N=gnTB．v N=C．v N=D．v N=g（n﹣1）T3．（2011•萧山区校级模拟）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中，获得的一条纸带．ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点之间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=cm；C点对应的速度是m/s；该匀变速运动的加速度大小是m/s2．（计算结果保留二位小数）4．（2016春•莆田校级月考）为了探究平抛物体的运动规律，进行下面的两个实验：实验一：采用如图a所示的装置，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B求被松开，做自由落体运动，实验观察到两球；这个现象说明了实验二：如图b所示所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验观察到的现象是两个铁球E处，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．这个现象说明．5．（2013•浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c …均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为；（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为，纸带①和②上c、e两点间的平均速度①②（填“大于”、”等于”或“小于”）；（3）图中（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得．6．（2013•广东）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ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（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．将小车依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平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：（用字母填写）②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=s③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=．7．（2012•山东）（1）某同学利用图甲所示的实验装置，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乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点和之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为m/s，计数点6对应的速度大小为m/s．（保留三位有效数字）③物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）．高中物理打点计时器试题（一）参考答案与试题解析1．（2016•湖南校级模拟）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量（）A．时间B．位移C．加速度D．平均速度【考点】用打点计时器测速度．【分析】打点计时器所用交流电频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点，所以时间间隔已知，纸带上打出的点之间的距离可以用刻度尺直接量出．【解答】解：A、打点计时器所用交流电频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点，所以时间间隔已知，不需计算，故A正确；B、纸带上打出的点之间的距离可以用刻度尺直接量出，不需计算，故B正确；C、运动物体的加速度可以利用逐差法或者速度﹣时间图象得出，需要计算，故C错误；D、平均速度的求解需要运用物理公式：计算得到，故D错误．故选：AB．【点评】本题考查了打点计时器的应用，根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出．2．（2015•鄞州区校级一模）如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带，计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是（）A．v N=gnTB．v N=C．v N=D．v N=g（n﹣1）T【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度．【解答】解：根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，可以求出N点的速度，据图上的数据可知：v N==，故AD错误，BC正确．故选：BC．【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．3．（2011•萧山区校级模拟）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中，获得的一条纸带．ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点之间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=0.70cm；C点对应的速度是0.10m/s；该匀变速运动的加速度大小是0.20m/s2．（计算结果保留二位小数）【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度，根据△x=aT2可以求出物体的加速度a【解答】解：每两个相邻计数点之间有四个点没有画出，故每两个相邻计数点间之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s．从图中读出A、B两点间距0.70cm，要注意有一位估读；C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，所以：v c==0.10m/s根据△x=aT2可得：物体的加速度a==0.20m/s2故答案为：0.70；0.10；0.20．【点评】只要掌握了基本的实验原理即可迅速准确的解决此类实验题目．注意单位的换算和有效数字的保留．4．（2016春•莆田校级月考）为了探究平抛物体的运动规律，进行下面的两个实验：实验一：采用如图a所示的装置，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B求被松开，做自由落体运动，实验观察到两球同时落地；这个现象说明了平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动实验二：如图b所示所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验观察到的现象是两个铁球相遇E处，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．这个现象说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．【考点】用打点计时器测速度．【分析】（1）根据A球的竖直分运动与B球的运动相同得出平抛运动竖直分运动是自由落体运动．（2）根据P球水平方向上的分运动与Q球相同，得出平抛运动水平分运动是匀速直线运动．【解答】解：实验一、两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同．因此平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．实验二、平抛运动水平方向做匀速直线运动，根据实验可知，P球从M点平抛，而Q球从N点在水平面上匀速运动，二者运动轨迹虽然不同，但是水平方向的运动规律相同，因此P 球会砸中Q球；仅仅改变弧形轨道M的高度，只是影响P球在空中运动时间，但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的，因此实验现象相同，应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．故答案为：同时落地，平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，相遇，平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．【点评】该实验设计的巧妙，有创新性，使复杂问题变得更直观，因此在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要重视学生对实验的创新．5．（2013•浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c …均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为 2.40cm；（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为 1.25m/s，纸带①和②上c、e 两点间的平均速度①小于②（填“大于”、”等于”或“小于”）；（3）图中C（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得．【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】由毫米刻度尺读出b、c两点间的距离，注意需要估读．平均速度等于位移除以时间．【解答】解：（1）选②纸带读出b、c两点间的距离为6.50﹣4.10cm=2.40cm（2）选②纸带读出c、e两点间的距离为5cm，相对应的平均速度==1.25m/s选①纸带读出c、e两点间的距离为4.5cm，所以平均速度①小于②．（3）装置甲实验中小车做匀加速直线运动，所以相邻的计时点的间距之差相等，装置乙实验中小车受橡皮筋的弹力越来越小，所以做加速度减小的变加速直线运动，以相邻的计时点的间距之差减小，所以带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得故选C．故答案为：（1）2.40cm（2）1.25m/s，小于（3）C【点评】本题比较简单，考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力．要注意单位的换算．6．（2013•广东）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ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（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．将小车依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平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：DCBA（用字母填写）②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s③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=．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】①先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；④根据公式△x=aT2列式求解．【解答】解：①先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故；④根据公式△x=aT2，有：；解得：；故答案为：①DCBA，②0.1，③，④．【点评】本题关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速度，基础题．7．（2012•山东）（1）某同学利用图甲所示的实验装置，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乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为 1.00m/s，计数点6对应的速度大小为 1.20m/s．（保留三位有效数字）③物块减速运动过程中加速度的大小为a= 2.00m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】（1）①由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；③用作差法求解减速过程中的加速度；【解答】解：（1）①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；②v5==1.00m/s由可得加速时加速度，则计数点6的速度v6=v5+a1T=1.00+2×0.10=1.20m/s．③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以大小为2.00m/s2．测量值与真实值比较，测量值偏大，因为实验中存在阻力，比如：没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦；没有考虑空气阻力等．【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．高中物理打点计时器试题（二）1．（2015秋•浙江月考）电磁打点计时器和电火花计时器的构造如图所示，以下说法正确的是（）A．图甲是电磁打点计时器，图乙是电火花计时器B．图甲使用的电源是交流220V，图乙使用的电源是直流6V以下C．电磁打点计时器和电火花计时器在实验中的作用是相同的D．利用打点计时器可以直接测量计数点的瞬时速度2．（2014•吉林三模）如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述，正确的是（）A．两质点在t0～t4时间内的平均速度不相等B．两质点在t2时刻的速度大小相等C．两质点速度相等的时刻在t3～t4之间D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为03．（2015秋•吉林校级期末）如图所示，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得（）A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度D．通过测量X OG的长度，可知小车从O到G的位移大小4．（2016春•衡阳校级期末）某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有，．5．（2016春•海南校级期末）在验证机械能守恒定律的实验中（1）实验步骤操作合理的顺序排列是（填写步骤前面的字母）．A．将打点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3…，h n，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…v nF．分别算出mv n2和mgh n，在实验误差范围内看是否相等（2）某次应用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2．那么：（1）纸带的端（选填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，可以计算得从O点到B点，重物重力势能减少量△E p= J，动能增加量△E k= J（结果取3位有效数字）；（3）实验的结论是：．高中物理打点计时器试题（二）参考答案与试题解析1．（2015秋•浙江月考）电磁打点计时器和电火花计时器的构造如图所示，以下说法正确的是（）A．图甲是电磁打点计时器，图乙是电火花计时器B．图甲使用的电源是交流220V，图乙使用的电源是直流6V以下C．电磁打点计时器和电火花计时器在实验中的作用是相同的D．利用打点计时器可以直接测量计数点的瞬时速度【考点】电火花计时器、电磁打点计时器．【分析】正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器．【解答】解：A、电火花打点计时器不用复写纸，图甲是电火花打点计时器，图乙是电磁计时器，故A错误；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，但电火花打点计时器不需要学生电源，故B错误；C、它们电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，在实验中的作用是相同的，故C正确；D、根据工作原理，依据平均速度等于中时刻的瞬时速度，可知，可计算出计数点的瞬时速度，故D错误；故选：C．【点评】对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度，注意两者的区别与联系，同时掌握求瞬时速度的方法．2．（2014•吉林三模）如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述，正确的是（）A．两质点在t0～t4时间内的平均速度不相等B．两质点在t2时刻的速度大小相等C．两质点速度相等的时刻在t3～t4之间D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为0【考点】用打点计时器测速度．【分析】（1）平均速度等于位移与时间的比值；（2）甲图做匀加速直线运动，t2时刻的速度等于t1到t3时刻的平均速度，而乙图做匀速运动，t2时刻的速度即为整个过程的平均速度；（3）在甲图中，相邻相等时间内位移之比满足1：3：5，故t0时刻速度为零；【解答】解：A、两质点在t0～t4时间内，通过的位移相等，经历的时间相等，故平均速度相等，故A错误；B、甲图做匀加速直线运动，t2时刻的速度等于t1到t3时刻的平均速度即==乙图做匀速运动，t2时刻的速度即为整个过程的平均速度即=，故B正确；C、由B可知，C错误；D、两质点不一定是从同一地点出发的，在甲图中，相邻相等时间内位移之比满足1：3：5，故t0时刻速度为零，故D正确；故选：BD【点评】本题考查了打点计时器的原理，要知道打点计时器的振针每1秒钟内上下振动共50次，每打两个点之间的时间间隔相同．3．（2015秋•吉林校级期末）如图所示，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得（）A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度D．通过测量X OG的长度，可知小车从O到G的位移大小【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】根据相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s．根据从A点到F点的位移和时间运用平均速度的定义式可以从A点到F点运动的求出平均速度．【解答】解：A、由于O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰，所以从O点到F点运动的时间无法确定，故A、B错误．C、相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s．从A点到F点的时间是0.5s，根据平均速度的定义式得：从A点到F点运动的平均速度，故C正确．D、通过测量X OG的长度，可知小车从O到G的位移大小，故D正确．故选CD．【点评】明确实验原理以及具体的实验操作，加强基本物理规律在实验数据处理中的应用．4．（2016春•衡阳校级期末）某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是AD．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有天平，刻度尺．【考点】用打点计时器测速度；探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平．【解答】解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．故选：AD．（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．故答案为：（1）AD；（2）天平，刻度尺【点评】明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．5．（2016春•海南校级期末）在验证机械能守恒定律的实验中。

打点计时器实验题练习及答案

打点计时器实验题练习及答案1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度2．在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是（）A．选取记数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位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、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3．下列关于计数点的说法中，正确的是（）Ａ．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差Ｂ．相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的Ｃ．相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的Ｄ．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点之间的点痕个数是相等的4．一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时，纸带上打出的点不是圆点，而是如下图所示的一些短线，如图所示，这可能是因为（）A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．打点针压得过紧5．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏可编上序号）G、H…A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上。

6．（1）使用电磁打点计时器时，纸带应穿过_____，复写纸应套在_____上，并要放在纸带的_____面，应把_____电源用导线接在_____上，打点时应先_____，再让纸带运动，若电源的频率为50 Hz，则每隔_____打一次点。

（2）使用电火花打点计时器时，墨粉纸盘应套在_____上，并要放在两条纸带之间，应把电源插头插在_____电源插座上。

打点计时器计算加速度

打点计时器计算加速度一．实验题（共8小题）1．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置．（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）（1）由图（b）可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的．（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为m/s，加速度大小为m/s2．（结果均保留2位有效数字）2．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度的之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器．实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△t；③用△s表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的△t时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④⑥利用实验中得到的数据作出﹣△t图，如图（c）所示完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和△t的关系式为= ．（2）由图（c）可求得，v A= cm/s，a= cm/s2．（结果保留3位有效数字）3．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是．（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是A．瞬时速度 B．加速度 C．时间间隔 D．平均速度（3）如图1所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度（4）以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度﹣时间关系线．（5）根据你画出的小车的速度﹣时间关系图线计算出小车的加速度a= m/s2．4．如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置．（1）某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为s．（2）电火花计时器使用的电源是．A．220V交流电源 B．220V直流电源C．6V以下交流电源 D．6V以下直流电源（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C点时小车的速度大小为m/s．加速度大小为m/s2（4）如果当时电网中交变电源的电压变成210V，打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）5．如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.31cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.25cm，（计算结果保留两位有效数字）（1）A点处瞬时速度的大小是m/s；（2）小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是m/s2．6．如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s1=5.18cm，s2=4.42cm，s3=3.62cm，s4=2.78cm，s5=2.00cm，s6=1.20cm．（所有结果均保留两位有效数字）（1）物体的加速度大小a= m/s2，方向（填A→B或B→A）；（2）打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3= m/s．7．某实验小组用如图1所示的装置测定重力加速度．将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落．（1）下列实验操作步骤正确的是．（填正确答案标号）A．实验所用的重物可用实心泡沫球B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C．实验时应先使重物靠近打点计时器D．实验时先释放重物后再接通电源（2）已知打点计时器所接电源频率为50Hz．实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4．测得x1=29.3mm，x2=45.6mm，x3=60.3mm，x4=76.2mm，则重物在打下点2时的速度大小为m/s，重物的加速度大小为m/s2．（结果保留三位有效数字）（3）该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是．8．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，电磁打点计时器和电火花计时器使用的是（填“直流”或“交流”）电源，它们是每隔s 打一个点．（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是（填字母序号）A．先接通电源，后让纸带运动B．先让纸带运动，再接通电源C．让纸带运动的同时接通电源D．先让纸带运动或先接通电源都可以（3）在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出．由纸带上的数据可知，打A点时物体的速度v A= m/s，物体运动的加速度a= m/s2（结果保留三位有效数字）．打点计时器计算加速度参考答案与试题解析一．实验题（共8小题）1．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置．（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）（1）由图（b）可知，小车在桌面上是从右向左（填“从右向左”或“从左向右”）运动的．（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为0.19 m/s，加速度大小为0.038 m/s2．（结果均保留2位有效数字）【解答】解：（1）由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动；（2）已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：T=s=s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：v A= m/s=0.19m/s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a= m/s2=﹣0.038 m/s2．负号表示方向相反．故答案为：（1）从右向左；（2）0.19，0.038．2．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度的之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器．实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△t；③用△s表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的△t时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④⑥利用实验中得到的数据作出﹣△t图，如图（c）所示完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和△t的关系式为=．（2）由图（c）可求得，v A= 52.1 cm/s，a= 16.3 cm/s2．（结果保留3位有效数字）【解答】解：（1）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则等于挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，根据速度时间公式得：．（2）由知，纵轴截距等于v A，图线的斜率k=，由图可知：v A=52.1cm/s，a=2k=2×cm/s2=16.3cm/s2．故答案为：（1）；（2）52.1，16.3．3．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是弹簧测力计．（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是 C A．瞬时速度 B．加速度 C．时间间隔 D．平均速度（3）如图1所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度（4）以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度﹣时间关系线．（5）根据你画出的小车的速度﹣时间关系图线计算出小车的加速度a= 0.64 m/s2．【解答】解：（1）本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计；（2）打点计时器每隔0.02s打一个点，根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是时间间隔，而其它是要通过计算得到的，故ABD错误，C正确；（3）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：v D===0.864 m/s，v E===0.928 m/s；（4）小车的速度﹣时间关系图线如图所示：；（5）在v﹣t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则：a==0.64m/s2；因此加速度的范围，a=（0.64±0.01）m/s2；故答案为：（1）用打点计时器研究匀变速直线运动，不用弹簧测力计；（2）C；（3）0.864，0.928；（4）如图所示；（5）0.64±0.01．4．如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置．（1）某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s．（2）电火花计时器使用的电源是 A ．A．220V交流电源 B．220V直流电源C．6V以下交流电源 D．6V以下直流电源（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C点时小车的速度大小为0.25 m/s．加速度大小为0.40 m/s2（4）如果当时电网中交变电源的电压变成210V，打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将不变．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）【解答】解：（1）打点计时器的打点的时间间隔为0.02s，由于每五个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，（2）电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，实验室中的电火花计时器的工作电压是220V，故选A（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则==0.25m/s．因为连续相等时间内的位移之差△x=0.40cm，根据△x=aT2得，加速度a=（4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．故答案为：（1）0.1 （2）A （3）0.25 0.40 （3）不变5．如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.31cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.25cm，（计算结果保留两位有效数字）（1）A点处瞬时速度的大小是0.86 m/s；（2）小车运动的加速度计算表达式为a=，加速度的大小是0.64 m/s2．【解答】解：x1=7.05cm=0.0705m，x2=7.68cm=0.0768m，x3=8.31cm=0.0831m，x4=8.95cm=0.0895m，x5=9.61cm=0.0961m，x6=10.25cm=0.1025m利用匀变速直线运动的推论得：v D==0.86m/s．由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值：得：a=（a1+a2+a3）小车运动的加速度计算表达式为a=代入数据得a=0.64m/s2．故答案为：0.86，a=，0.646．如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s1=5.18cm，s2=4.42cm，s3=3.62cm，s4=2.78cm，s5=2.00cm，s6=1.20cm．（所有结果均保留两位有效数字）（1）物体的加速度大小a= 0.80 m/s2，方向A→B（填A→B或B→A）；（2）打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3= 0.32 m/s．【解答】解：（1）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2s5﹣s2=3a2T2s6﹣s3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）代入题目告诉的已知条件，即小车运动的加速度计算表达式为：a===80cm/s2=﹣0.80纸带向左运动，加速度的方向由A→B（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．v3===32cm/s=0.32m/s故答案为：（1）0.80 A→B （2）0.327．某实验小组用如图1所示的装置测定重力加速度．将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落．（1）下列实验操作步骤正确的是BC ．（填正确答案标号）A．实验所用的重物可用实心泡沫球B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C．实验时应先使重物靠近打点计时器D．实验时先释放重物后再接通电源（2）已知打点计时器所接电源频率为50Hz．实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4．测得x1=29.3mm，x2=45.6mm，x3=60.3mm，x4=76.2mm，则重物在打下点2时的速度大小为 1.32 m/s，重物的加速度大小为9.63 m/s2．（结果保留三位有效数字）（3）该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力．【解答】解：（1）A、实验所用的重物应质量大一些，故A错误．B、实验时应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向，故B 正确．C、实验时应先使重物靠近打点计时器，故C正确．D、实验时应先接通电源，再释放小球，故D错误．故选：BC．（2）点2的瞬时速度==1320mm/s=1.32m/s，根据△x=aT2，运用逐差法得，物体的加速度a===9630mm/s2=9.63m/s2．（3）该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力．故答案为：（1）BC （2）1.32 9.63 （3）实验中存在摩擦力及空气的阻力8．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流（填“直流”或“交流”）电源，它们是每隔0.02 s 打一个点．（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是 A （填字母序号）A．先接通电源，后让纸带运动B．先让纸带运动，再接通电源C．让纸带运动的同时接通电源D．先让纸带运动或先接通电源都可以（3）在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出．由纸带上的数据可知，打A点时物体的速度v A= 0.337 m/s，物体运动的加速度a= 0.393 m/s2（结果保留三位有效数字）．【解答】解：（1）打点计时器使用的是交流电源，它们每隔0.02s打一点．（2）实验时，应先接通电源，再释放纸带，实验前，小车应紧靠打点计时器，故选：A．（3）打点的时间间隔为0.02s，由于相邻两计数点间还有四个打点未画出，则相邻两个计数点间所对应的时间T=0.1s．B点的瞬时速度为：v B==cm/s=m/s=0.337m/s，根据△x=aT2，运用逐差法得：a==cm/s2=m/s2=0.393m/s2．故答案为：（1）交流，0.02；（2）A；（3）0.337 0.393。

2020版高考物理二轮复习第二部分高考题型研究课时作业三力学实验创新命题点(含解析)

课时作业三力学实验创新命题点1．某同学利用打点计时器(每隔0.02 s打出一个点)研究做直线运动小车的运动情况，图1甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有4个点迹未画出．图1为研究小车的运动，此同学用剪刀把纸带上OB、BD、DF…等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图1乙所示．简要说明由图1乙判断此小车做匀变速直线运动的方法：___________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________.解析：由于纸带上OB、BD、DF…等各段都是经过2个时间间隔的运动距离，如果做的是匀变速直线运动，则它们相邻时间的位移增加量是相等的，纸带宽度相同可表示相等时间，比较每段纸带比前一段纸带长度增加量是否相等，也可以连接每段纸带的左上角(或上方中点，或纸带中点)的点，看是否为一条直线来判断，如果间距相等或者是一条直线，则运动就是匀变速直线运动．答案：连接每段纸带的左上角(或上方中点，或纸带中点)为一条直线(或每段纸带比前一段纸带长度增加量相等)图22．(2019年湖北调研)城市建设中常常用半径很大的圆形水泥管道作为雨水和污水的排放管道．为估测该管道的半径，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的长木板．请将下列实验步骤补充完整：(1)将小球放在管道中，标出小球静止在水泥管圆弧底部的最低点A.(2)将长木板倾斜放置在圆形管道上，_______________________.(3)让小球从长木板上端由静止滑下，____________________.由上述测量结果，可得圆形管道的半径R＝________．(已知重力加速度为g)解析：(2)将长木板倾斜放置在圆形管道上，让木板的下端置于A点．(3)让小球从长木板上端由静止滑下，用秒表测量出小球从木板的上端滑到A点的时间t.设木板与OA的夹角为α，则小球下滑的加速度a＝g cosα，根据2R cosα＝12at2可解得：R＝14gt2.答案：(2)让木板的下端置于A点(3)用秒表测量出小球从木板的上端滑到A点的时间14gt23．(2019年潍坊二模)某兴趣小组利用如图3所示的装置测量重力加速度g，B为光电门．实验过程如下：图3a．测出小球的直径d；b ．将光电门水平固定，用刻度尺测出小球在A 处时球心到光电门的距离x ；c ．把小球从A 处由静止释放，经过光电门B 时光电计时器可记录小球通过光电门的遮光时间t ；d ．保持小球释放位置A 不变，改变光电门的位置，测得不同x 对应的遮光时间t ；e ．以x 为横坐标，以1t2为纵坐标建立坐标系，利用测得的数据作图，得到一条过原点的倾斜直线．请回答下列问题：(1)小球通过光电门的速度v ＝________．(2)实验中测得图象的斜率为k ，则重力加速度g ＝________． (3)实验室提供下列小球，选________进行实验最合适． A ．塑料球 B ．玻璃球 C ．小钢球解析：(1)小球通过光电门的速度v ＝d t.(2)根据v 2＝2gx ，得(d t )2＝2gx ，即1t 2＝2g d 2x ，则2g d 2＝k ，即g ＝kd 22.(3)实验中应选择质量较大体积较小的小钢球，这样可减小相对阻力大小．答案：(1)d t (2)kd 22(3)C4．(2019年山东一模)某实验小组计划做“探究滑块与木板间动摩擦因数”实验，设计的实验装置如图4甲所示．图4(1)某同学打出了如图4乙所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz ，该滑块做匀变速直线运动的加速度a ＝________ m/s 2.(结果保留3位有效数字)(2)根据实验数据，作出的小车加速度a 与传感器示数F 的关系图象如图4所示，则滑块和滑轮的总质量为________kg.滑块与木板间的动摩擦因数为________．(g ＝10 m/s 2，结果均保留1位有效数字)解析：(1)根据Δx ＝aT 2，运用逐差法得，a ＝x CE －x AC 4T2＝|（12.74＋10.81）－（8.85＋6.90）|×10－24×0.01 m/s 2＝1.95 m/s 2.(2)由牛顿第二定律：2F －f ＝ma ，即a ＝2m F －f m ，则2m ＝20.5＝4，解得m ＝0.5 kg ；fm ＝2，解得f ＝1 N ，则μ＝f mg＝0.2. 答案：(1)1.95 (2)0.5 0.25．(2019年衡水模拟)为了测定滑块M 与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ，在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m 上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图5所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h ，宽度为d 的挡光条通过光电门的时间为t ，且M ＝m ，则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ＝________.实验过程中h 越大，实验测量结果________ (选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h 不变的情况下，调节垫块使倾角θ变大，θ越大实验测量结果________(选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．图5解析：根据题意知挡光条通过光电门的速度为v ＝dt，重物下降h 的过程中mgh －Mgh sin θ－μMgh cos θ＝12(m ＋M )v 2，联立解得μ＝1－sin θcos θ－d 2ght 2cos θ.实验过程中h 越大，挡光条过光电门的时间越短，速度测量越准确，误差越小；倾角θ越大，滑块运动的加速度越小，挡光条经过光电门的时间越长，速度测量越不准确，误差越大．答案：1－sin θcos θ－d 2ght 2cos θ越精确越不精确6．(2019年高三上饶六校联考)利用如图6所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块A 从圆弧轨道的最高点无初速释放，测量出小滑块在水平桌面滑行的距离x 1(图甲)；然后将小滑块B 放在圆弧轨道的最低点，再将A 从圆弧轨道的最高点无初速释放，A 与B 碰撞后结合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离x 2(图乙)，圆弧轨道的半径为R ，A 和B 完全相同，重力加速度为g .图6(1)小滑块A 运动到圆弧轨道最低点时的速度v ＝______(用R 和g 表示)． (2)小滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________(用R 和x 1表示)． (3)若x 1和x 2的比值x 1x 2＝________，则验证了A 和B 碰撞过程中动量守恒．解析：(1)A 在圆弧面上运动时机械能守恒，则有 mgR ＝12mv 2，解得：v ＝2gR .(2)对A 下滑的全过程由动能定理得：mgR －μmgx 1＝0，解得 μ＝Rx 1.(3)如果碰撞中动量守恒，则有 mv ＝2mv ′，再对碰后的A 、B 物体分析，由能量守恒定律可知：12×2mv ′2＝μ·2mgx 2，解得 x 2＝v 2x 18Rg ，故x 1x 2＝4.因此只要满足x 1x 2＝4，即可证明动量守恒．答案：(1)2gR (2)R x 1(3)47．(2019年福建四校联考)装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O ，另一端系一小球，空气阻力可以忽略．设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图7甲)，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小为F 1，在最低点时绳上的拉力大小为F 2.某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度．图7(1)小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图7乙所示，则小球的直径d ＝________ mm.(2)小军同学认为不需要测小球的直径，他借助最高点和最低点的拉力F 1、F 2，再结合机械能守恒定律即可求得．小军同学还需要测量的物理量有____________(填字母代号)．A ．小球的质量mB ．轻绳的长度lC ．小球运动一周所需要的时间T(3)根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g 的表达式________________________________________________________________________．解析：(1)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5 mm ，可动刻度读数为0.01×19.5 mm ＝0.195 mm ，所以最终读数为：固定刻度读数＋可动刻度读数＝5.5 mm ＋0.195 mm ＝5.695 mm.(2)由牛顿第二定律，在最高点F 1＋mg ＝m v 12r ，而在最低点F 2－mg ＝m v 22r ；再依据机械能守恒定律12mv 22＝12mv 12＋2mgr ，联立解得g ＝F 2－F 16m ，因此已知最高点和最低点的拉力F 1、F 2，小军同学只需要测量小球的质量m ，故第(2)题选A.(3)由(2)可知重力加速度g 的表达式为g ＝F 2－F 16m. 答案：(1)5.695(5.693～5.697均可) (2)A (3)g ＝F 2－F 16m8．(2019年湖南大联考)一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度．他采用如图8甲所示的装置，一个直径为d ＝40 cm 的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A ，在狭缝A 的正对面画一条标志线，如图8甲所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B 的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A 转至与狭缝B 正对平行时，雾滴便通过狭缝A 在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程转台转过不到一圈)．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图8乙所示．图8请你帮该同学完成下列任务(结果均保留2位有效数字)：(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s ，则从图8乙可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s 1＝________ cm ；速度最小的雾滴到标志线的距离s 2＝________cm.(2)如果转台转动的周期为T ，则这些雾滴喷射速度的计算表达式为v 0＝________．(用字母表示) (3)如果以纵坐标表示雾滴速度v 0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1s ，画出v 0－1s图线，如图8丙所示，则可知转台转动的周期为T ＝________s.解析：(1)雾滴运动的路程一定，速度越大，运行的时间越短，此时转台转过的弧度越小，打在纸带上的点距离标志线的距离越小，所以其中速度最大的雾滴到标志线的距离s 1＝2.20 cm ，速度最小的雾滴到标志线的距离s 2＝2.90 cm.(2)雾滴运动的时间与转台转动的时间相等，如果转台转动的周期为T ，则雾滴运动的时间为t ＝s v，v＝ωd 2＝πd T ，解得t ＝sT πd ，所以雾滴喷射的速度v 0＝d t ＝πd 2sT.(3)图象中斜率k ＝πd 2T＝0.1π，可得T ＝1.6 s.答案：(1)2.2 2.9 (2)πd 2sT(3)1.6。