第一章 4 实验 用打点计时器测量小车的速度-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

4　实验:用打点计时器测量小车的速度 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,则物体运动得越慢,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.如图所示,这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹,已知打点计时器所使用电源的周期为T。要计算打点计时器打E点时纸带的瞬时速度,下列做法中误差最小的是(　D　) A.测量出A、I两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出v= B.测量出B、H两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出v= C.测量出C、G两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出v= D.测量出D、F两点间的距离x,利用平均速度的公式,得出v= 解析:由平均速度的定义式=可知,当Δt无限趋近于零时,平均速度就等于瞬时速度,所以时间越短,平均速度越接近瞬时速度,误差越小,D正确,A、B、C错误。 4.(1)电磁打点计时器使用的电源应是　　　 　(选填“交流6 V”或“交流220 V”),实验室使用的电源频率为50 Hz时,如果每相邻的两个计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为 　 　　　s。  (2)在“用打点计时器测量小车的速度”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的七个点进行研究,这七个点和刻度尺刻度的对应关系如图所示。A点到D点的距离为　　　　cm。  解析:(1)电磁打点计时器使用的电源是低压交流电源,其电压为6 V。电磁打点计时器电源频率为50 Hz,打点时间间隔为0.02 s,而每相邻的两个计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为t=0.1 s。 (2)由题图知,A点对准0刻度线,由于刻度尺分度值为0.1 cm,所以向后估读一位,则A点、D点间的距离为l=4.20 cm。 答案:(1)交流6 V　0.1　(2)4.20 5.在“用打点计时器测量小车的速度”的实验中,用钩码拉动小车 运动。 (1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有　　 　　(选填“交流”或“直流”)电源。  (2)关于本实验,下列说法正确的一项是　　　　。  A.利用平均速度代替瞬时速度造成的误差属于偶然误差 B.纸带上打的点越密集,说明纸带运动速度越大 C.先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带 D.若使用电磁打点计时器,应让复写纸放在纸带下面 (3)某次实验时,打点计时器使用的电源频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,从A点开始每打五个点取一个计数点,依次标记为B、C、D、E,其中A为这五个点中最先打出的点。 则纸带的运动是　　 　　(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动;打出A、E这两点的时间内,纸带运动的平均速度大小为　　 　　 m/s;D点的速度大小为　　 　　　　 m/s。(后两空均保留2位有效数字)  解析:(1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有交流电源。 (2)利用平均速度代替瞬时速度是采取的近似处理方式,由此带来的误差是由实验原理本身不完善造成的,属于系统误差,故A错误;纸带上打的点越密集,说明纸带运动速度越小,故B错误;由于小车运动较快,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的计数点,应先接通电源,待打点计时器正常工作时,再释放纸带,故C正确;若使用电磁打点计时器,应让纸带放在复写纸下面,故D错误。 (3)因为从A点开始,相邻两点间的距离不断增大,所以小车的运动是加速运动。打点计时器打点的时间间隔为0.02 s,相邻计数点间的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 s,则A、E两点间小车运动的平均速度大小为===0.30 m/s,D点的速度大小可以用C、E两点间的平均速度大小来代替,即vD===0.34 m/s。 答案:(1)交流　(2)C　(3)加速　0.30　0.34 6.如图甲所示是做“用打点计时器测量小车的速度”实验时得到的一条纸带的一部分,从