纸带问题分析 巩固练习B
纸带问题(高一物理)
例2.一个质量为m的物块由静止开始沿斜面下滑, 拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光 时物块恰好开始下滑)照片如图所示.已知闪光 频率为每秒10次,根据照片测得物块相邻两位置 之间的距离分别为AB=2.40cm,BC=7.30cm, CD=12.20cm,DE=17.10cm.由此可知,物块经过 D点时的速度大小为________m/s;滑块运动的 加速度为________.(保留3位有效数字)
.2.80. 4.40 . x x
1
2
5.95
x3
.
7.57
x4
.
X5-X4
1.53
9.10
x5
.
X6-X5
1.61
10.71
x6
.
为了验证小车的运动是匀变速直线运动,请进行下列计算
X2-X1
1.60
X3-X2
1.55
X4-X3
1.62
△ X平均值
1.58
各位移差与平均值最多相差 0.05 cm,即各 位移差与平均值最多相差 3.2 %。由此可得出 结论:小车在 连续相等的时间内 的位移之差, 在 误差允许 范围内相等,所以小车的运动是.
A B C D E mm
时间间隔和位移段的选取
O x1 d
1
A d2 x2
B x3 d3
C
1、时间间隔的选取 常常采取“每隔4个点取一个计数点”或 “每5个点取一个计数点”的办法,则相邻计 数点的时间间隔为0.1秒。 2、位移段的选取 连续相等的时间间隔内的位移指的是 X1,X2,X3或d1,(d2-d1),(d3-d2)。
47.39 74.27
例1、利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车 的加速度,如图中给出了该次实验中,从O点 开始, 每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、 5、6都为计数点。测得: X1=1.40cm X2=1.90cm
2020高中物理 第一章 运动的描述 纸带问题分析练习(基础篇)教科版必修1
纸带问题分析(基础篇)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.下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是( )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( )3.有一身高为H 的田径运动员正在进行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1s 60.得到照片后测得照片中人的高度为h ,胸前号码布上模糊部分的宽度是△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4.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中不正确的是( ) 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5.在实验中,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,则计数点问的时间间隔为0.10s6.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的( )A .使小车运动的加速度尽量小一些B .适当增加挂在细绳下的钩码的个数C .在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算D .舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算7.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )A .选取计数点,把每打5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 .舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D .适当增加挂在细绳下钩码的个数二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G 、H 、…)________A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B .将打点计时器固定在平板上,并接好电路C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下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匀速运动F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________. 2、下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50 Hz ,从打下A 点到打下B 点共14个点迹,历时________s.3、在“研究自由落体运动”的实验中,如果打点计时器打出的纸带前面的几个点不清晰,只得到如图所示从A 点至E 点这一点迹的纸带。
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B.使小车运动的加速度尽量小些
学海无涯
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.适当增加挂在细绳下钩码的个数
9. 小明同学在学习了 DIS 实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.在小车上固定挡光片,使挡 光片的前端与车头平齐,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止 释放,获得了如下几组实验数据.
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 50 Hz,
如图所示是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、6 七个计数点,用刻度尺量出 1、2、3、4、5、6 点到 0 点的距离分别为 1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、
7.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是 有益的( )
A.使小车运动的加速度尽量小一些 B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数 C.在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算 D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算 8.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )
6. (1)0.1 s (2)2.5 (3) a = (sD − 3sB + 2sA ) f 2 75
学海无涯
解析:(1)因相邻的两计数点间还有 4 个计时点,故 t=5T=0.1 s
(2)由匀变速直线运动的特点可知:
vC=s2BtD
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。
最新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 )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 43.2515.500.0233AD 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32.5015.500.0223B AC 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 。
纸带问题分析 巩固练习A(3)
【巩固练习】 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.下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是( )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( )3.有一身高为H 的田径运动员正在进行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1s 60.得到照片后测得照片中人的高度为h ,胸前码布上模糊部分的宽度是△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4.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中不正确的是( ) 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5.在实验中,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,则计数点问的时间间隔为0.10s 6、(2016 潮州校级模拟)如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,以下说法正确的是( )A .甲纸带的加速度最大,丁纸带的平均速度最大B .乙纸带的加速度最大,丙纸带的平均速度最大C .乙和丁纸带的加速度均为零D .丙和丁纸带的平均速度一样大7.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )A .选取计数点,把每打5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.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序G、H、…)________A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下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匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________.2、(2015 山东潍坊一中期末考)下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50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s.3、(2016 梅州月考)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,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平板上,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)图乙中标出的相邻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、(2015 重庆巫山中学期末考)某同学用如右图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50H z。
高中物理高三复习纸带问题处理专题
高中物理 纸带问题处理专题[基础知识]1 . 电磁式打点计时器使用低压交流学生电源,工作电压为4~6v 。
振片振动的频率50Hz 。
2 . 电火花打点计时器使用工作电压220v 交流电源。
交流电频率为50Hz 。
2.3 . 电火花式打点计时器比电磁式打点计时器优越处在于: 3. 1).电火花式打点计时器阻力小,更准确 2).电火花式打点计时器打出的点,点迹清晰,成圆点状,更容易辨认。
4 . 纸带上可得出的物理量: 4.(一)可直接得出的物理量:位移和时间间隔(二)可间接得出的物理量:平均速度、瞬时速度、加速度(匀变速运动)现象 原因调节方法打点不清晰,不打点1.振针过高2.电压太低,振幅小3.复写纸用得太久1.把振针适当调低2.调高电压3.换新的复写纸打出的是短线,不是点1.振针过低2.所加电压太高,使振幅过大 1.把振针适当调高一些2.适当调低电压 打双点振针松动把振针固定6.处理纸带数据时区分计时点和计数点:是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
7、判断物体的运动性质(1). 根据匀速直线运动特点x=vt ,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判断 物体做匀速直线运动。
(2). 由匀变速直线运动的推论△x=aT ,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等 的时间内物体的位移之差相等,则说明物体做匀变速直线运动。
题海无边 ,总结是岸打点计时器每隔时,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;一般使用毫米刻度尺测量纸带上两点间的距离,所以给出的单位都是厘米或毫米,所以有关速度和加速度的计算中必须把间距单位转换为米。
5.常常采取“每隔4个点取一个计数点”或“每5个点取一个计数点”是相同的时间间隔,则相邻计数点的时间间隔为秒。
题海无边 ,总结是岸8.求瞬时速度和平均速度练习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=,AC=,AD=,AE=,AF=.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)8.求加速度△x = aT 2x=vt+at2/2a=(v-v0)/t V2-V2=2ax题海无边,总结是岸2.连接的电源必须是交流电题海无边,总结是岸题海无边,总结是岸典例1.(2010重庆理综)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,在纸带上打出的点中,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:s A=,s B=,s D=。
纸带分析专题(含答案)
纸带分析专题【分析纸带问题的核心公式】求加速度a:△x=x n-x n-1=aT2x n-x m=(n-m) aT2求某点瞬时速度v: =【典型题】1.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中不正确的是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2.在实验中,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0.10sB.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s3.在“探究小车的速度随时间变化的规律的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的A.使小车运动的加速度尽量小一些B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数C.在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是A.选取计数点,把每打5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.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数5.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,所用电源频率为50 Hz,取下一段纸带研究,如图所示,设0点为计数点的起点,每5个点取一个计数点,则(1)第一个计数点与起始点间的距离x1=________ cm,(2)计算此纸带的加速度大小a=________ m/s2;(3)物体经过第3个计数点的瞬时速度为v3=________ m/s.6.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.7.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。
高考物理重难点专练—热点07纸带问题
高考物理重难点专练热点07 纸带问题【热点解读】1.常规计时仪器的测量方法计时仪器 测量方法秒表秒表的读数方法:测量值(t )=短针读数(t 1)+长针读数(t 2),无估读打点计时器(1)t =nT (n 表示打点的时间间隔的个数,T 表示打点周期); (2)打点频率(周期)与所接交流电的频率(周期)相同2.两个关键点(1)区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
(2)涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源,待打点稳定后,再释放纸带。
3.纸带的三大应用 (1)判断物体运动性质①若Δx =0,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。
②若Δx 不为零且为定值,则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。
(2)求解瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度。
如图所示,求打某一点的瞬时速度,只需在这一点的前后各取相同时间间隔T 的两段位移n x 和1n x +,则打n 点时的速度12n n n x x v T++=。
(3)用“逐差法”求加速度 如图所示 因为 41123x x a T -=,52223x x a T -=,63323x x a T-= 所以1234561232()()39a a a x x x x x x a T ++++-++=【处理技巧】:①如纸带只有时间相等的2段或3段用212x x a T -=或3122x x a T-=,即2()m nx x a m n T -=- ②如纸带有时间相等的4段或5段,把较密的一段舍去,选取连续4段,用34122()()4x x x x a T+-+=来进行处理。
③如纸带有时间相等的6段及其以上,把较密的舍去,选取连续6段,用4561232()()9x x x x x x a T ++-++=来进行处理。
人教版高中物理必修1知识讲解与巩固练习: 纸带问题分析
知识讲解:纸带问题分析【学习目标】1.知道电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理2.学会使用打点计时器3.会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4.能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释:1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示.2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器,它的工作原理可以用图甲、乙来说明.当线圈中通入的交流电为正半周时,设电流方向如图甲所示,则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极,永久磁铁使簧片受到一个向下的力;当交流电转为负半周时,电流方向如图乙所示,簧片左端变为S极,永久磁铁使簧片受到一个向上的力.随着交变电流方向的周期性变化,簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来.位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点.如果在复写纸下有运动的纸带,振针就在纸带上打出了一系列的点.交流电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s.3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉,它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器.使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔.当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹.当电源频率是50Hz时,也是每隔0.02s打一次点.4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源;当电源的频率为50Hz时,都是每隔0.02s打一个点.②电磁打点计时器使用4~6V交流电,电火花打点计时器工作电压是220V交流电.③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器,打出的纸带上的点,都记录了纸带运动的时间.如果纸带是跟物体连接在一起的,纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置,研究点之间的距离,就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况.④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小,实验误差较小.5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸,并且会调节复写纸的位置,将纸带从复写纸下穿过.将计时器接入50Hz交流电源,从交流4V开始,观察振片振动情况,若振片振幅较小,再升高电压至6V;对电火花计时器,应将墨粉纸盘套在纸盘轴上,两条纸带要对齐穿过限位孔,墨粉纸盘夹在中间,使用220V交流电源.②开启打点计时器,待1~2s再拖动纸带打出点,观察点迹是否清晰,打完纸带后,立即关闭电源.③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下,纠正时大致从以下方面注意:电源电压较低情况下,可适当提高(对电火花计时器这种情况较少);调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘);调整打点计时器.④调整打点计时器.如果打不出点,首先要检查压纸框的位置是否升高,阻碍了振片上的振针打不到纸带上,若是,可将压纸框向下压,恢复到原来的位置.这种情况一般是由于操作不当引起的.另外也可能是振片没有工作,在共振情况下,此时可松动固定振片的螺丝,适当调节振片位置,紧固后观察振幅,若达到或接近共振状态即可正常工作.如果振片振动较大仍打不出点,可调整振针的位置,直到打出点为止.若振针向下调节过长,则打点的声音过大,且易出现双点,调节时要仔细.⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源),也能在纸带上打出点迹,这是因为直流输出单向脉冲电流,频率为100Hz,会导致数据处理时错误.⑥使用电火花计时器时,若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下,打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带,否则会只用纸盘的某一位置,打出的点迹颜色较淡;若使用双纸带,将墨粉纸盘夹在中间,拖动时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉纸盘会随纸带转动,电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,点迹颜色较重,而上面的纸带没有点迹,可重复使用,但用两条纸带时摩擦阻力较大.不管用哪种方法,打完纸带后都应立即关闭电源.要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释:1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法.②利用打点纸带研究小车的运动情况,分析小车的速度随时间变化的规律.2.实验器材附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源.3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起,并穿过打点计时器,这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间,而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置,研究这些点的情况,就可以了解物体的运动情况.4.实验步骤①把附有滑轮的长木板放在实验台上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示.②把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码.放手后,看小车能否在木板上平衡地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在车的后面.③使小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带.从这三条纸带中选用一条最清晰的,记录为纸带Ⅰ.④增加一个钩码,按上述方法打出纸带Ⅱ.⑤在打纸带I时的基础上减少一个钩码,仍按上述方法打出纸带Ⅲ.⑥整理器材.5.注意事项(1)平行:纸带和细绳要和木板平行.(2)一先一后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取纸带.(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.(5)弄清间隔:要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5s=0.1s.(6)仔细描点:描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位.用细铅笔认真描点.要点三、实验数据的处理要点诠释:1.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.2.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.3.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.,,,,.4.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,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,或.【说明】在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式来求解,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)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中:计数点位置编号n0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6相邻两计数点间的距离s/m对应计数点的速度v/(m·s-1)5.由实验数据得到v-t图象①如何由实验数据得出v-t图象有了原始实验数据,如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t图象,具体的运动规律便能直接显现.根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中仔细描点.作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图象,它是一条倾斜的直线,如图所示.②如何由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行:一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到.小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,那么当时间增加相同的值△t,速度也会增加相同的值△v.也就可得出结论:小车的速度随时间均匀增加(或变化).二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论,既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t 变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化).6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v1、v2、v3、v4、v5…T为计数点间的时间间隔.,,,…,.求加速度的平均值从结果看,真正参与运算的只有v1和v n+1,中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用.方法二:逐差法求,,,则这样可使各点的瞬时速度都参与了运算,可减小误差.比较两种方法,“方法二”比“方法一”好,一般不用方法一.方法三:由图象求加速度由多组数据描绘出v-t图象,v-t图象的直线斜率即为物体运动的加速度.三种方法中,最准确,科学的是方法三,不过较繁一点.要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外,还可用以下的方法进行测量:(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图,这个系统由A、B两个小盒子组成.将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上,接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高.小车上A盒发射器对着接收器B,并处在同一直线上.将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机,利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系.将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理,就可以分析小车的速度随时间的变化.根据小车的两个位置变化可求得△x,两位置的时间差为△t,则小车速度.(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁装有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线.当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间.这段时问就是遮光板通过光电门的时间.根据遮光板的宽度△x和测出的时间△t,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度.由于遮光板的宽度△x很小,因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度.(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术,每间隔一定时间曝光,从而形成间隔相同时间的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一次,例如每隔0.1s闪光一次,即每秒闪光10次.当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置.通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片.如图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s,这样便记录了物体运动的时间.而物体运动的位移则可以用尺子量出.与打点计时器记录的信息相比,频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹.因此,运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息,又记录了物体运动的位移信息.至于求平均速度和瞬时速度,两者都是一样的.【典型例题】类型一、对实验操作步骤的考查例1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,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系列的点,换上新纸带,重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的开始点下面记作0,往后第六个点作为计数点1,依此标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两点间的距离G.根据公式,,及求出【思路点拨】本题考查实验的具体步骤,回顾自己做实验的过程和具体环节即可。
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。
教科版高中物理必修一纸带问题分析 巩固练习A
【巩固练习】 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.下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是( )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( )3.有一身高为H 的田径运动员正在进行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1s 60.得到照片后测得照片中人的高度为h ,胸前号码布上模糊部分的宽度是△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4.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中不正确的是( ) 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5.在实验中,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,则计数点问的时间间隔为0.10s 6、(2016 潮州校级模拟)如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,以下说法正确的是( )A .甲纸带的加速度最大,丁纸带的平均速度最大B .乙纸带的加速度最大,丙纸带的平均速度最大C .乙和丁纸带的加速度均为零D .丙和丁纸带的平均速度一样大7.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )A.选取计数点,把每打5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.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)________A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下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匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________.2、(2015 山东潍坊一中期末考)下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50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s.3、(2016 梅州月考)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,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平板上,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)图乙中标出的相邻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、(2015 重庆巫山中学期末考)某同学用如右图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50H z。
高考物理一轮复习专题纸带问题处理题型荟萃(2021年整理)
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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 +=。
纸带问题分析 巩固练习B
【巩固练习】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.下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是( )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( )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,如图所示每格边长是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行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,胸前号码布上模糊部分的宽度是△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,下列说法中不正确的是( )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,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0.10sB.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.10s7.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的( )A.使小车运动的加速度尽量小一些B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数C.在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算8.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )A.选取计数点,把每打5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.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数9. 小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头平齐,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.①四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A.①③B.②③C.①④D.②④二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)________A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下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匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________.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50 Hz,如图所示是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、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=__________ m/s,小车的加速度大小a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)3.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断了,如图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:(填字母)(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________.(2)打A纸带时,物体的加速度大小是________m/s2.4.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50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a=________(结果保留两位有效数字).5.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如左图所示.(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如右图所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.6.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=50 Hz.在纸带上打出的点中,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,如图所示,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:s A=16.6 mm,s B=126.5 mm,s D=624.5 mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s D和f表示).【答案与解析】一、选择题:1.B解析:振针打点的周期相同,点迹越密说明在相同的打点周期内,纸带运动的距离越小,即纸带运动越慢,故选项B 正确.2.B解析:匀速直线运动时纸带上的点迹是均匀的,故只有选项B正确.3.D解析:由题图可知,心跳一次纸带移动2.0cm,所用时间2s1s2xtv===,即每分钟跳动60次,D正确.4.B、D解析:号码布上的模糊部分是闪光照片上人1s60时间内前进的位移,实际人前进的位移为HLh∆,因此可以知道1s60时间内运动员的平均速度,由于时间比较短,可用这段时间内的平均速度代表运动员冲线的速度,故选项B正确;没有测量运动员跑完100 m的时间,故无法知道100 m成绩和100 m内的平均速度,所以选项A、C均错;100 m比赛是直线运动,其位移大小为100m,故D选项正确.5. B解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,故A项正确.在释放小车前,小车应在靠近打点计时器处,不能紧靠在打点计时器上,故B项不正确.应先通电后再放小车,故c项正确.不要让小车碰在滑轮上.故D项正确.6.A7.B、C、D解析:满足纸带长度要求的前提下,应使加速度适当大一点,可使相同时间内的位移大一些,便于减小测量误差,所以A错.8. ACD解析:选取的计数点间隔较大,在用直尺测量这些计数点间的间隔时,在测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A项正确;在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确性降低,因此小车的加速度应适当大些,而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数,以增大拉力,故B错,D对;为了减少长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点,因此C项正确.9. D解析:通过光电门的时间越短,越接近通过光电门的瞬时速度,速度不变的情况下,时间越短,说明通过的距离越小,因此②④正确.二、填空题:1. (1)A中应先通电,再放开纸带;(2)D中取下纸带前应先断开电源;(3)补充步骤G:换上新纸带,重复上述步骤三次步骤顺序为:BFECADG解析:在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,要先接通电源,再放开纸带;在取下纸带前要先断开电源;为了减小实验误差,要重复实验三次即打三条纸带,然后选择理想纸带进行处理.2. 0.405 0.7563. (1)C (2)0.6解析:因小车做匀变速直线运动,加速度保持不变,打A 纸带时,加速度3221222(36.030.0)10m /s 0.1x x x a T T --∆-⨯====0.6 m/s 2. 又小车运动的加速度:5223x x a T-=, 则4、5两点间隔为:x 5=x 2+3aT 2=36.0×10-3 m +3×0.6×0.12 m=54×10-3m所以从纸带A 上撕下的那段应是C. 4. 0.25 m/s 0.30 m/s 2解析:T =5×0.02 s=0.1 s ,2.30 2.62cm /s 0.25 m /s 20.2E DF v T +===, 2222()()7.82 5.11cm /s 0.30 m /s 30.3DE EF FG AB BC CD a T ++-++-=== 5. (1)1.40 (2)5.00解析:(1)根据匀变速直线运动的规律,打D 点的速度等于CE 段的平均速度,即25.6010m /s 1.40 m /s 220.02D CE v T -⨯⨯===(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.图象如图所示,求出加速度为5.00 m/s 2.6. (1)0.1 s (2)2.5 (3)2(32)75D B A s s s f a -+=解析:(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故50.1 s t T == (2)由匀变速直线运动的特点可知:3624.5126.510 2.5 m /s 220.1BD C s v t -⨯⨯-===. (3)设1B A s s s -=,2C B s s s -=,3D C s s s -=,则2312s s at -=,221s s at -=,即232123s s s at +-=,55t T f==,故27532D B A as s s f-+=,所以2(32)75D B A s s s f a -+=.。
高二实验复习——纸带类问题共29页
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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纸带问题练习题
1.实验中,如图3-2-7所示为一条记录小车运动情况的纸带,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)根据纸带计算各点瞬时速度,v D =________m/s ,v C =______m/s ,v B =______m/s.在如图3-2-8所示坐标系中作出小车的v-t 图线,并根据图线求出a=_________.(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_____m/s ,此速度的物理意义是__________.2.在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如图1-4-8所示的一条纸带.已知打点 计时器使用的交流电频率为50 Hz ,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的 数据可知,打E 点时物体的速度v =________,物体运动的加速度a =________(结果保 留两位有效数字).3.物体做匀变速运动,用打点计时器打下的纸带如图3-2-10所示,已知小车加速度为a ,打下B 点时小车速度为v B ,纸带上相邻计数点的时间间隔为T ,则下列各式正确的是( )图3-2-10 A.a=212T s s - B.a=2133T s s -C.v B =T s s 213-D.v B =T s 444.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 =50 Hz.在纸带上打出的点中,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,如图1-4-11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:x A =16.6 mm ,x B =126.5 mm ,x D =624.5 mm.图1-4-11若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s ;(2)打C 点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示).5.如右图所示为接在50Hz 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列点,图中所标的是每隔5个点所取的记数点,但第3个记数点M 没有画出,则该物体运动的加速度为 m/s 2,BM 间的距离约为 cm 。
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【巩固练习】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.下列关于纸带上点迹的说法中,正确的是( )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( )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,如图所示每格边长是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行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,胸前号码布上模糊部分的宽度是△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,下列说法中不正确的是( )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,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0.10sB.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.10s7.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的( )A.使小车运动的加速度尽量小一些B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数C.在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算8.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( )A.选取计数点,把每打5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 .舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D .适当增加挂在细绳下钩码的个数9. 小明同学在学习了DIS 实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头平齐,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.实验次数 不同的挡光片能过光电门的时间/s速度/1(ms ) g第一次 Ⅰ 0.23044 0.347 第二次 Ⅱ 0.17464 0.344 第三次 Ⅲ 0.11662 0.343 第四次Ⅳ0.058500.342则以下表述正确的是( )①四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小 ②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小 ③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A .①③B .②③C .①④D .②④二、填空题:1.在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G 、H 、…)________A .拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B .将打点计时器固定在平板上,并接好电路C .把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下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匀速运动F .将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________. 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50 Hz ,如图所示是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、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm 、3.55 cm 、6.45 cm 、10.15 cm 、14.55 cm 、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v 4=__________ m/s ,小车的加速度大小a =______m/s 2.(结果保留三位有效数字)3.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断了,如图所示.请根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答:(填字母)(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________.(2)打A纸带时,物体的加速度大小是________m/s2.4.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50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a=________(结果保留两位有效数字).5.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如左图所示.(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如右图所示),由此可求得小车的加速度a=________m/s2.6.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=50 Hz.在纸带上打出的点中,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,如图所示,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:s A=16.6 mm,s B=126.5 mm,s D=624.5 mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为________s;(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s D和f表示).【答案与解析】一、选择题:1.B解析:振针打点的周期相同,点迹越密说明在相同的打点周期内,纸带运动的距离越小,即纸带运动越慢,故选项B 正确.2.B解析:匀速直线运动时纸带上的点迹是均匀的,故只有选项B正确.3.D解析:由题图可知,心跳一次纸带移动2.0cm,所用时间2s1s2xtv===,即每分钟跳动60次,D正确.4.B、D解析:号码布上的模糊部分是闪光照片上人1s60时间内前进的位移,实际人前进的位移为HLh∆g,因此可以知道1s60时间内运动员的平均速度,由于时间比较短,可用这段时间内的平均速度代表运动员冲线的速度,故选项B正确;没有测量运动员跑完100 m的时间,故无法知道100 m成绩和100 m内的平均速度,所以选项A、C均错;100 m比赛是直线运动,其位移大小为100m,故D选项正确.5. B解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,故A项正确.在释放小车前,小车应在靠近打点计时器处,不能紧靠在打点计时器上,故B项不正确.应先通电后再放小车,故c项正确.不要让小车碰在滑轮上.故D项正确.6.A7.B、C、D解析:满足纸带长度要求的前提下,应使加速度适当大一点,可使相同时间内的位移大一些,便于减小测量误差,所以A错.8. ACD解析:选取的计数点间隔较大,在用直尺测量这些计数点间的间隔时,在测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A项正确;在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确性降低,因此小车的加速度应适当大些,而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数,以增大拉力,故B错,D对;为了减少长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点,因此C项正确.9. D解析:通过光电门的时间越短,越接近通过光电门的瞬时速度,速度不变的情况下,时间越短,说明通过的距离越小,因此②④正确.二、填空题:1. (1)A中应先通电,再放开纸带;(2)D中取下纸带前应先断开电源;(3)补充步骤G:换上新纸带,重复上述步骤三次步骤顺序为:BFECADG解析:在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,要先接通电源,再放开纸带;在取下纸带前要先断开电源;为了减小实验误差,要重复实验三次即打三条纸带,然后选择理想纸带进行处理.2. 0.405 0.7563. (1)C (2)0.6解析:因小车做匀变速直线运动,加速度保持不变,打A 纸带时,加速度3221222(36.030.0)10m /s 0.1x x x a T T --∆-⨯====0.6 m/s 2. 又小车运动的加速度:5223x x a T -=, 则4、5两点间隔为:x 5=x 2+3aT 2=36.0×10-3 m +3×0.6×0.12 m=54×10-3m所以从纸带A 上撕下的那段应是C. 4. 0.25 m/s 0.30 m/s 2解析:T =5×0.02 s=0.1 s ,2.30 2.62cm /s 0.25 m /s 20.2E DF v T +===, 2222()()7.82 5.11cm /s 0.30 m /s 30.3DE EF FG AB BC CD a T ++-++-=== 5. (1)1.40 (2)5.00解析:(1)根据匀变速直线运动的规律,打D 点的速度等于CE 段的平均速度,即25.6010m /s 1.40 m /s 220.02D CE v T -⨯⨯===(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.图象如图所示,求出加速度为5.00 m/s 2.6. (1)0.1 s (2)2.5 (3)2(32)75D B A s s s f a -+=解析:(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故50.1 s t T == (2)由匀变速直线运动的特点可知:3624.5126.510 2.5 m /s 220.1BD C s v t -⨯⨯-===.(3)设1B A s s s -=,2C B s s s -=,3D C s s s -=,则2312s s at -=,221s s at -=,即232123s s s at +-=,55t T f==,故27532D B A as s s f-+=,所以2(32)75D B A s s s f a -+=.。