第一章 4 实验 用打点计时器测量小车的速度-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（教科版）

4　实验:用打点计时器测量小车的速度 课时作业·巩固提升 1.关于电磁打点计时器的使用,下列说法中正确的是(　C　) A.电磁打点计时器使用的是6 V的直流电源 B.在使用打点计时器时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源 C.运动物体记录在纸带上的点反映了物体各个时刻的位置 D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快 解析:电磁打点计时器使用的是6 V的交流电源,选项A错误;在使用打点计时器时,先接通打点计时器的电源,再让物体运动,选项B错误;运动物体每经过一个打点间隔位置就发生变化,相应地在纸带上打一个点,这些点对应于物体在各个时刻的位置,选项C正确;纸带上“点”越密说明相同时间运动物体位移越小,则物体运动越慢,选项D错误。 2.如图所示是某位同学练习使用打点计时器时得到的三条纸带,已知纸带右端先通过打点计时器。从点迹的分布情况可以判断,其中做减速运动的是(　B　) A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙 解析:由于纸带右端先通过打点计时器,若纸带做减速运动,向左的点迹距离越来越小,选项B正确。 3.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电源的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较,将(　A　) A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法判断 解析:打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率。当交流电源的频率为50 Hz时,打点计时器每隔 0.02 s打一个点;当交流电源的频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s,计算速度时如果仍按0.02 s,由v=可知,将导致测量出的速度值大于其真实值。 4.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用　　　(选填“交流”或“直流”)电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是　　　　V(选填“6”或“220”)。当电源频率是50 Hz时,它每隔　　　　s打一次点,每三个点迹取一个计数点的时间间隔是　　　　s。如图是某同学在做“探究变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。  A、B、C、D是纸带上四个连续的计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距x=　　　　cm;C点对应的速度是　　　　m/s。(结果保留2位有效数字)  解析:电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的仪器。电磁打点计时器的工作电压约是6 V。当电源频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。每三个点迹取一个计数点的时间间隔是 0.02 s×3=0.06 s。从图中读出A、B两点间距x=0.70 cm。由题意知,纸带上相邻两个计数点的时间间隔T=0.02 s×5=0.1 s,所以C点对应的速度vC===0.10 m/s。 答案:交流　6　0.02　0.06　0.70　0.10 5.在“用打点计时器测量小车的速度”实验中,实验得到的一条纸带如图所示,0、1、2、3、4是选用的计数点,相邻两计数点间还有3个点没有在图上标出。 (1)从毫米刻度尺上读出图中所给的测量点0、1、3、4的读数(要求读到分度值的下一位)分别是　　　　、12.60 cm、　　　 　和 30.00 cm。  (2)1、3两点间的平均速度是　　　　m/s,1、4两点间的平均速度是 　　　　m/s,2点的速度更接近于　　　　m/s。  解析:(1)由毫米刻度尺可读出0、3点的读数分别是10.00 cm、 22.60 cm。 (2)由题意知各计数点间的时间间隔Δt=4×0.02 s=0.08 s,由读数可得1、3两点和1、4两点间的位移大小分别是 Δx1=22.60 cm-12.60 cm=10.00 cm, Δx2=30.00 cm-12.60 cm=17.40 cm, 则1、3和1、4两点间的平均速度分别是 ===0.625 m/s, ===0.725 m/s。 1、3两点更接近于2点,故2点的瞬时速度更接近于1、3两点间的平均速度0.625 m/s。 答案:(1)10.00 cm　22.60 cm (2)0.625　0.725　0.625 6.除打点计时器外,人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移。如图所示是采用每秒闪光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0.1 s,这样便记录了小球运动的时间,而小球运动的位移可以用尺子量出。 根据小球的频闪照片提供的信息,在下图中作出小球的vt图像,并由图像确定第一次曝光时小球的速度为　　　 m/s。  解析:可以求出第2、3、4、5次曝光时小球的速度。 v2==0.80 m/s, v3==1.15 m/s, v4==1.70 m/s, v5==2.05 m/s, 小球的vt图像为直线(如图所示),延长图线可知第一次曝光时小球