答案： 打点计时器的使用专题

专题——打点记时器的使用

一、研究匀变速直线运动

2、2011-11-11．（6分）如图10所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离

分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。由此可知，

小车运动的加速度大小为 m/s 2，小车运动到D 点时的速度大小为

m/s 。（结果均保留2位有效数字） （1）4.9…………（3分）

， （2）1.5…………（3分）

2011-11-f 11A ．（6分）如图27所示为小金属块由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小金属块恰好从A 点开始运动。根据照片测得各闪光时刻小金属块位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。若测得斜面的倾角θ=37°，且已知sin37°=0.60，cos37°

=0.80，g 取9.8m/s

2。由此可知，小金属块与斜面间的动摩擦因数为 。11A ．0.125

11B ．（6分）如图28所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。若已知当地的重力加速度g=9.8m/s 2

，小车下滑过程中所受的阻力可忽略不计，则由此可知斜面与水平面之间的夹角 °。11B ．30

3．某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

a 、安装好实验器材。

b 、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。

c 、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S 1、S 2、S 3……S 6。

d 、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

图10

图27

图28

e 、分别计算出S 1、S 2、S 3……S 6与对应时间的比值

3

6121236

S S S S t t t t 、、……。 f 、以

S t 为纵坐标、t 为横坐标，标出S t 与对应时间t 的坐标点，划出S

t

—t 图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

○

1．实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号） A 、电压合适的50Hz 交流电源 B 、电压可调的直流电源 C 、刻度尺 D 、秒表 E 、天平 F 、重锤

○

2．将最小刻度为1mm 的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S 2= cm ，S 5= cm 。

○

3．该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出

S

t

—t 。 ○

4．根据S

t

—t 图线判断，在打0计数点时，小车的速度v 0= m/s ；它在斜面上运动的加速度a = m/s 2。

3、○1A ，C ○2（2.97~2.99），（13.19~13.21）

○

3如图 ○4（0.16~0.20），（4.50~5.10） 注解；写出图像的表达式：v=v 0+a 2t

或S=v 0t+21at 2 得 t s =v 0+ a 2

t

二、探究a 与F 合的关系

3.（1）某同学用图所示装置做“验证牛顿第二定律”实验。在验证

质量一定时，加速度和力成正比的结论时，某学生利用测量数据画出的a －F 图线如图所示。

①若发现图线在横轴上的截距OA 较大，明显超出了偶然

误差的范围，其原因是由于 。 ②若发现图线在纵轴上的截距OB 较大，明显超出了偶然误差的范围，其原因是由于 。

③若发现图线不是一条直线，而向下弯曲，其原因是由于 。

电源插头 纸带

打点计时器 小车

砝码盘

（1）①未平衡摩擦力。②平衡小车所受摩擦力时，小桶中的沙子过多或木板远离滑轮一端垫得过高。③不满足小车的质量远大于小桶及沙子的质量。

7．“探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系”实验。

① 图a 所示为实验装置图。图b 为某次实验得到的一段纸带，计数点A 、B 、C 、D 、E 间的时间间隔为0.1s ，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s 2。（结果保留两位有效数字）

②保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。根据实验数据做出了加速度a 随拉力F 的变化图线，如图c 所示。图中直线没有通过原点，其主要原因是 。 ③保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的m

1

的数据如表中所示：

图

3.20

8.30

a ．请在坐标纸中画出m

a 1

-图线； b ．根据作出的m

a 1

-

图像可以得到的结论是： 。

6． ①1.9 ………………………………………………………………… (2分)

②实验前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不充分）……………………… (2分) ③ a . 如图 …………………………………………………………… (2分)

b ．图线为过原点的直线，表明在合外力一定

时，加速度跟质量成反比

………………………………… (2分)

8．（10西城一模）某同学采用如图3所示的装置验证

规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。 a ．按图3把实验器材安装好，不挂配重，

反复移动垫木直到小车做匀速直线运

动；

b ．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配

重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；

c ．保持小车的质量M 不变，多次改变配重的质量m ，再重复步骤b ；

d ．算出每条纸带对应的加速度的值；

e ．用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示配重受的重力mg （作为小车受到的合力F ），作出a －F 图象。

① 在步骤d 中，该同学是采用v －t 图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B 、C 、D ，相邻计数点之间还有．．4．

个计时点没有标出．．．．．．．．

。打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上。打点计时器打C 点时，小车的速度为 m/s ；

图3