第10练 实验：与打点计时器有关的实验-2022年【寒假分层作业】高一物理（人教版2019必修第一册）

第10练 与打点计时器有关的实验 重难点知识或技巧、方法或易错点等 此部分讲解不易太多，各学科根据自己学科的特点设置。 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 【答案】ABD 【解析】打点计时器每隔一定的时间(当电源频率为50 Hz时，打点的时间间隔为0.02 s)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。 2.如图所示是某次实验中得到的一条纸带。A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打出的点，打点计时器所用的电源频率为50 Hz。根据图示数据可知( ) A.纸带做匀速运动 B.相邻两计数点的时间间隔为0.1 s C.A与C之间纸带平均速度为0.31 m/s D.打B点时纸带的瞬时速度为1.56 m/s 【答案】D 【解析】由图知，AB、BC、CD、DE间的间隔分别为2.92 cm、3.32 cm、3.71 cm、4.09 cm，相同时间内的位移不同，非匀速运动，选项A错误；由题意知，相邻两点的时间间隔为0.02 s，题目中未设定计数点，选项B错误；A、C间的平均速度为== m/s=1.56 m/s，此速度亦为打B点时的瞬时速度，选项C错误，选项D正确。 3．电火花打点计时器，它使用 (填“交流”或“直流”)电源，工作电压为 V；当使用的频率为50 Hz时，电磁打点计时器的周期为 s。 【答案】交流 220 0.02 【解析】电火花打点计时器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压为220 V，当使用的频率为50 Hz时，电磁打点计时器的周期为0.02 s。 4．某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点： (1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？______________________； (2)在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是________； (3)B点的瞬时速度为________。 【答案】(1)加速运动　(2)0.365 m/s 　(3)0.252 m/s (每空2分) 【解析】(1)从A点开始相邻计数点间的时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s，每隔0.1 s纸带运动的位移分别是x1＝2.15 cm、x2＝2.89 cm、x3＝3.74 cm、x4＝4.32 cm、x5＝5.15 cm，间距逐渐增加，说明纸带做加速运动。 (2)A、F间纸带运动的平均速度为v＝＝0.365 m/s。 (3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示，故vB＝＝0.252 m/s。 AC＝ 5. 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如下。 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的 时刻/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点的 速度/(cm· ) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度，合理的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度 B.根据实验数据画出v-t图像，量出其倾角，由公式a=tan α 求出加速度 C.根据实验数据画出v-t图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a= 算出加速度 D.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 【答案】C 【解析】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图像，考虑到误差，不可能是所有点都整齐地排列成一条直线，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，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a=算出加速度，故选项A错误，选项C正确。 根据实验数据画出v -t图像，当纵坐标取不同的标度时，图像的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tan α算出的数值并不是加速度，故选项B错误。 D选项这种方法实际上也只用了两个计数点的数据可能存在偶然误差，故选项D错误。 6．如图所示，为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了遮光板，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