人教版 高一 必修一 1.4实验：用打点计时器测速度 同步练习(带答案)

实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.关于打点计时器的原理以及使用，下列说法正确的是()A. 电磁打点计时器的使用非常方便，可以直接接到家用电路上B. 使用打点计时器时应该先接通电源，再拖动纸带C. 纸带上的点迹越稀疏，说明与纸带相连的物体运动得越慢D. 如果将它接到直流电源上，打点计时器仍然能够正常工作2.在使用打点计时器时以下说法错误的是()A. 每打完一列点子就要切断电源B. 不要移动圆形复写纸片的位置C. 纸带一定要从两限位孔穿过，并且压在复写纸的下面D. 侧向移动限位孔位置，在一条纸带上可以打出两列点，提高纸带的利用率3.在练习使用打点计时器的实验中，有下列操作步骤：①把打点计时器固定在水平轨道末端；②启动电源；③把纸带装好；④拉动纸带打点；⑤得到纸带并进行测量计算，则上述步骤的正确操作顺序是()A. ①②③④⑤B. ①③④②⑤C. ③①②④⑤D. ①③②④⑤4.小明拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动，纸带上打出的点如图所示，由此判断)纸带的运动情况是(A. 先匀速后减速B. 先加速后匀速C. 先减速后加速D. 先加速后减速5.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()1 / 10A. Δx1T B. Δx2+Δx32TC. Δx3+Δx42T D. Δx1+Δx2+Δx33T6.如图所示，为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器出的毛病是()A. 打点计时器接在直流电源上B. 电源电压不够大C. 电源频率不够大D. 振针压得过紧7.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时()A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C. 必须通过计算全程的平均速度来判断D. 可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断二、多选题8.下列关于打点计时器的说法中，正确的是()A. 打点计时器可以连续工作很长时间，前后两次打点之间，只要时间间隔很短，完全可以在前一次打完点后不关闭电源B. 在正常工作的情况下，打点计时器每打两次点的时间间隔相等C. 纸带通过电火花计时器时，不会受到摩擦阻力的作用D. 电火花计时器是一种比电磁打点计时器先进的计时器，因此，使用电火花计时器进行实验，结果一定比使用电磁打点计时器更精确9.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，不通过计算可以直接得到的物理量是()A. 相邻两点间的时间间隔B. 位移C. 瞬时速度D. 平均速度3 / 1010. 如图所示，几位同学一起用打点计时器、纸带、小车、砂桶等实验仪器研究物体的运动 以下是他们以“打点计时器”为话题进行的讨论，其中三位同学的说法是正确的，一位同学的说法是错误的．说法是正确的是( )A. 用干电池才能使它正常工作B. 用交流电才能使它正常工作C. 利用它可以在纸带上记录物体运动的时间D. 利用它可以在纸带上记录物体运动的位移11. 如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，则()A. 甲纸带加速度最大B. 乙纸带加速度最大C. 丁纸带平均速度最小D. 丙纸带平均速度最大三、实验题 12. (1)关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是______A .电磁打点计时器使用的是4V ～6V 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小D .纸带上打的点越密，说明物体运动的越快(2)在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是______A .根据任意两计数点的速度用公式a=△v△t 算出加速度B .依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度C .根据实验数据画出v −t 图象，量取其倾角α，用a =tanα求出加速度D .根据实验数据画出v −t 图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=△v算出加速度△t(3)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，设A点为计时起点①C点的瞬时速度v C=______m/s，②小车的加速度a=______m/s2(计算结果保留两位有效数字)13.实验室常用的电磁式打点计时器用的是低压______ (填“直流”、“交流”)电源．某次实验连续打了一系列点的纸带如图，由此可以判断，这段纸带的运动属于______ (填“匀速”、“匀变速”)直线运动，纸带上AB段运动的时间t=______ s，AB段的平均速度v=______ m/s(计算结果保留三位有效数字)14.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：(1)图乙是______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是______(填“交流4−6V”、“交流220V”、四节干电池)．(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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丙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出．V B V C V D V E V F数值0.4790.5600.640(m/s)①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度，并将计算结果填入上表中，要求保留3位有效数字．②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．③由所画速度−时间图象求出小车加速度为______m/s2．④根据速度−时间图象判断，在打A计数点时，小车的速度v A=______m/s．(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．5 / 10答案和解析1.B解：A、电磁式打点计时器采用低压交流电源，不能直接接到家用电路上，故A错误；B、使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带，故B正确；C、纸带上的点迹越稀疏，说明相同时间间隔内位移越大，则与纸带相连的物体运动得越快，故C错误；D、打点计时器的周期取决于交流电的频率，若接在直流电源上，则打点计时器不能正确工作，故D错误；2.B解：A、打点计时器不能长期工作，所以每打完一列点，就要切断电源，故A正确；B、在打点过程中，复写纸片会转动，所以可移动圆形复写纸片的位置，故B错误；C、为了纸带运动的稳定，纸带一定要从两限位孔穿过，为了能在纸带上打出清晰的点迹，纸带必须压在复写纸的下面，故C正确；D、侧向移动限位孔位置，在一条纸带上可以打出两列点，提高纸带的利用率，故D正确．3.D一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的，其中应先接通电源，后拉动纸带。

步骤顺序排列正确的是①③②④⑤，故D正确，ABC错误。

4.D从图中看出，无论是从左端看还是从右端看，相邻的计时点的距离先越来越大，后越来越小，所以小车先做加速运动后做减速运动，故D正确，A、B、C错误。

5.B为求打某点时的瞬时速度，利用的是对平均速度取极限的思想方法，故为求打点C时纸带的速度，可以在C点两侧各取一点，使这两点间所对应的时间间隔尽量最短。

由题中图可知，所取的两点应为点B和D，打点C时纸带的速度v C=v BD=△x2+△x3，即为所2T求，故B正确，ACD错误。

6.D解：A、打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，故A错误；B、点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压不稳不会导致短线，故B错误；C、电源频率大小只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成短线，故C 错误；D、打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，故D正确；7.D解：物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断．8.BD解：A、打点计时器只能连续工作很短的时间，打点之后要立即手动关闭电源，故A错误；B、在正常工作的情况下，因所用交流电的频率恒定；故打点计时器每打两次点的时间间隔相等；故B正确；C、纸带通过电火花计时器时，仍然会受到摩擦阻力的作用；故C错误；D、电火花计时器是一种比电磁打点计时器先进的计时器，它没有了振针和纸带间的摩擦力；因此，使用电火花计时器进行实验，结果一定比使用电磁打点计时器更精确；故D正确；9.AB解：A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；B、位移需要利用刻度尺直接测量两点之间的距离得出，故B正确；C、加速度大小可以通过匀变速直线运动的推论逐差法求出，故C错误；D、平均速度的求解需要运用物理公式，故D错误．10.BCD解：A、打点计时器采用交流电源，故A错误，B正确；C、打点计时器是通过打点计时的仪器，故可以利用它可以在纸带上记录物体运动的时间，故C正确；D、通过测量打出点的距离可以明确物体运动的位移，故D正确．．11.BC解：从图中可以发现在位移相同的情况下，丁纸带所用时间最长，故丁纸带平均速度最小，所以C正确，D错误；从图中可以发现纸带乙的相邻的时间间隔位移之差比最大，所乙纸带加速度最大，故A7 / 10错误，B正确．12C D 1.7 6.4(1)A、打点计时器使用的是4−6V的交流电源，故A错误．B、测量物体速度时，应先接通电源，再释放纸带，故B错误．C、使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确．D.纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢，故D错误．故选：C．(2)在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v−t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=△v△t算出加速度，这样误差最小．故A、B错误，D正确．根据实验数据画出v−t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故C错误．故选：D．(3)打点的时间间隔为0.02s，相邻计数点间有4个计时点未标出，可知相邻计数点间的时间间隔为0.1s．x BD=(41.70−7.50)cm=(41.70−7.50)×10−2m；C点的瞬时速度为：v C=x BD2T =41.70−7.500.2×10−2=1.7m/s．△x=x CE−x AC=(68.40−21.40−21.40)cm=(68.40−21.40−21.40)×10−2m；根据△x=aT2得，加速度为：a=ΔxT2=68.40−21.40−21.400.22×10−2m/s2=6.4m/s2．故答案为：(1)C；(2)D；(3)1.7，6.4．13.交流；匀变速；0.08；1.15解：实验室常用的电磁式打点计时器用的是低压交流电源．图中连续四段位移之差均为0.2cm，根据连续相等时间间隔内，位移之差等于常数可判断物体做匀变速直线运动．电磁式打点计时器用电源频率为50HZ.即每隔0.02s打一个点，所以AB时间间隔0.08sAB段的平均速度v=xt =9.2cm0.08s=1.15m/s故答案为：交流，匀变速，0.08，1.1514.(1)电火花、交流220V；(2)①0.400，0.721；②如上图所示；③0.8；④0.33；(3)偏小解：(1)图1乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V．(2)①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，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，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．v B=0.0362+0.04382×0.1=0.400m/s；v F=0.0680+0.07622×0.1=0.721m/s；②根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：③由图示图象可知，加速度：a=0.730−0.3300.5=0.80m/s2．(3)图线的纵轴截距表示A点的速度，v A=0.33m/s．(4)当电源频率变为60Hz时，根据T=1f可知，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用时间间隔还是按照0.02s计算，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小．若打点计时器的电压发生了改变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与真实值相比将不变．故答案为：(1)电火花、交流220V；(2)①0.400，0.721；②如上图所示；③0.8；④0.33；(3)偏小．电磁打点计时器使用4−6V的交流电源，电火花打点计时器使用220V的交流电源．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，可以求出打纸带上记9 / 10数点时的瞬时速度大小．。