内容正文:
专题02:常规图像与打点计时器
考向导航
考点一 x-t图像 1
考向1:x-t图像反映的物理量 1
考向2:利用x-t图像分析质点运动规律 3
考点二 v-t图像 6
考向1:v-t图像反映的物理量 6
考向2:利用v-t图像分析物体的运动 8
考向3:图像的综合应用 11
考点三 打点计时器 14
考向1:打点计时器原理、构造与使用 14
考向2:打点计时器测量速度与加速度 15
考向3:其它方法测量速度和加速度 20
考点一 x-t图像
考向1:x-t图像反映的物理量
1.如图所示为A、B两辆汽车在平直公路上运动的位移-时间图像,则在时间内,下列说法正确的是()
A.A、B的速度越来越大 B.A、B间的距离越来越大
C.任一时刻,A、B速度不可能相等 D.A、B的平均速度相等
【答案】D
【解析】图像的斜率表示速度,由图可知A的速度越来越小,B的速度越来越大,某一时刻A、B速度可能相等,故AC错误;
B.由图可知,A、B间的距离先增大后减小,故B错误;
D.平均速度,由图可知A、B的时间和位移均相等,故A、B的平均速度相等,故D正确。
故选D。
2.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移时间图像如图所示,下列不正确的是()
A.甲、乙两物体运动方向相同,运动方向相反
B.甲的平均速度等于乙的平均速度
C.4s末甲、乙两物体相遇
D.4s末甲、乙两物体的速度大小相等
【答案】D
【解析】A.因图像的斜率符号反映速度的方向,可知甲、乙两物体运动方向相同,运动方向相反,A正确;
B.内甲乙的位移相同,时间相同,则甲的平均速度等于乙的平均速度,B正确;
C.4s末甲、乙的位移相等,则两物体相遇,C正确;
D.因图像的斜率大小等于速度大小,可知4s末甲的速度大于乙的速度,D错误。
此题选择不正确的,故选D。
3.如图所示是一辆电动车做直线运动的图像,对相应的线段所表示的运动,下列说法中正确的是()
A.AB段表示电动车在第内的位移是 B.时电动车回到出发点
C.电动车在BC段与CD段的运动方向不同 D.前5秒内电动车通过的路程是
【答案】C
【解答】A.AB段电动车静止,位移为零,故A错误;
B.时电动车的坐标为0,出发点电动车的坐标为,可知没有回到出发点,故B错误;
C.电动车在BC段向正方向运动,在CD段向负方向运动,运动方向不同,故C正确;
D.前5秒内电动车通过的路程
故D错误。
故选C。
考向2:利用x-t图像分析质点运动规律
4.(多选)甲、乙两辆车在同一笔直路面行驶,它们的位置坐标时间图像如图所示,下列说法正确的是()
A.在内,甲车始终位于乙车的前方,在6s末两车相遇
B.在内,甲车的速度始终大于乙车的速度,在6s末两车的速度相同
C.在内,甲、乙两车做曲线运动
D.在内,甲、乙两车的平均速度相等
【答案】AD
【解析】A、图像的纵坐标表示质点所处的位置,图像交点表示两者相遇,故在内,甲车始终位于乙车的前方,在6s末两车相遇,故A正确;
B、图像的切线斜率表示速度,故在内,甲车的速度先比乙大,后比乙小,在6s末两车的速度不相同,故B错误;
C、图像表示的是直线运动,故C错误;
D、在内,甲、乙两车的位移相等,时间也相等,平均速度是位移与时间的比值,故平均速度相等,故D正确。
故选AD。
5.两个小朋友遥控玩具汽车甲、乙,使玩具汽车甲、乙在同一平直地面上沿直线运动。甲、乙两玩具车的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是
A.内甲车的位移小于乙车的位移
B.内甲、乙两车的平均速度大小相等
C.内甲车先做加速运动后静止,乙车一直做匀加速直线运动
D.内乙车的位移大小为12m
【答案】B
【解析】A、内甲车的位移大小为6m,乙车的位移大小为3m,选项A错误;
BD、内甲、乙两车的位移大小均为6m,平均速度大小均为,选项B正确、D错误;
C、图像斜率表示速度,则内甲车先做减速运动后静止,乙车一直做匀速直线运动,选项C错误。
6.(多选)如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移x随时间t的变化关系,由图可知()
A.在时刻,a车追上b车
B.在时刻,a、b两车的运动方向相反
C.在到这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在到这段时间内,b车的速率一直比a车大
【答案】BC
【解析】A.根据题图可知在时刻之前,b车位移小于a车位移,在时刻b车追上a车,故A错误;
B.根据图像斜率表示速度可知在时刻,a、b两车的运动方向相反,故B正确;
C.根据图像斜率表示速度可知在到这段时间内,b车的速率先减小后增大,故C正确;
D.根据图像斜率表示速度可知在到这段时间内,b车的速率有小于a车的速率的时间段,故D错误。
故选BC。
考点二 v-t图像
考向1:v-t图像反映的物理量
7.四个质点做直线运动,它们的图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示。关于物体的运动描述可能正确的是()
A.甲质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
B.乙质点做匀变速直线运动
C.丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
D.丁质点第1秒内的加速度为正,第2秒内的加速度为负
【答案】C
【解析】A.根据图像中,图线的斜率表示物体的加速度,甲质点第1秒内和第2秒内图像的斜率不变,加速度不变,故A错误;
B.根据图像中斜率表示物体的加速度可知,乙质点在第1s内和第2s内的加速度等大反向,做非匀变速直线运动,故B错误;
C.同理可知,丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向,故C正确;
D.丁质点第1秒内和第2秒内图线的斜率不变,加速度不变,始终与初速度的方向相反,故D错误。
故选C。
8.(多选)物体做直线运动,其图像如图,下列说法正确的是()
A.内物体的速度方向沿正向,且速度的大小逐渐增大
B.内的位移为4m
C.第1s末与第3s末的速度方向不同
D.5s时物体又回到了初始位置
【答案】AB
【解析】A、内汽车的速度为正,说明方向沿正方向,由图知速度逐渐增大,故A正确;
B、内汽车做匀速运动,位移,故B正确;
C、全过程的速度都为正值,说明速度的方向一直沿着正方向,故C错误;
D、5s时汽车的速度为零,在此之前汽车一直沿同一个方向运动,故全过程的位移一定不为零,故D错误。
故选:AB。
9.利用图像这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种现象的过程和规律,这种方法称为图像法。比如速度-时间图像、时间-位移图像、晶体熔化过程时间-温度图……今有一质点在一段时间内的图像如图所示,下列说法正确的是()
A.时间内质点的速度与加速度方向始终相反
B.和两段时间内的加速度方向相反
C.时间内平均速度小于时间内的平均速度
D.时间内加速度逐渐减小,时间内的加速度逐渐增大
【答案】C
【解析】ABD、时间内,图线的斜率为负,则加速度方向为负;斜率大小逐渐减小,则加速度大小逐渐减小,而速度先正后负,故ABD错误;
C、时间内的平均速度小于,而时间内的平均速度大于,故时间内平均速度小于时间内的平均速度,故C正确。
故选C。
考向2:利用v-t图像分析物体的运动
10.在跳水比赛中,某运动员可看成质点的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,是其向上起跳瞬间,则
A.时刻该运动员开始进入水中
B.时刻该运动员开始进入水中
C.时刻该运动员已浮出水面
D.时间内,该运动员先向下运动,后向上运动
【答案】B
【解析】在时间内,运动员在空中,处于上升阶段,时刻到达最高点;时间内,运动员从速度为零开始下落;之后速度减小,则时刻运动员开始进入水中,选项A错误,B正确.
C.时间内,运动员在水中做减速运动,且时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水中,选项C错误.
D.由前面分析可知,时间内运动员始终向下运动,选项D错误.
故选
11.甲、乙两质点沿同一方向做直线运动,甲、乙的速度v随时间t的变化规律图像分别如图中实线和虚线所示,图像形状均符合正弦变化规律。时,两质点经过同一位置,速度大小均为,下列说法正确的是
A.两质点均做往复运动 B.时刻两质点的速度相同
C.时刻两质点的加速度相同 D.时刻两质点经过同一位置
【答案】D
【解析】A.由图可知,两质点的速度始终为正值,做单向的变速直线运动,故A错误;
B.时刻甲质点的速度最小为,乙质点的速度最大为,方向都沿正方向,故B错误;
C.图像中,斜率表示加速度,因此时刻两质点的加速度大小相等,方向相反,两质点的加速度不同,故C错误;
D.图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移,根据对称性可知,时间内,两质点的位移相同,时,两质点经过同一位置,因此时刻两质点经过同一位置,故D正确。
故选D。
12.(多选)王华骑自行车在平直的金兰大道上行驶,当他经过金兰广场公交站台时,一辆公交车恰好起步与王华同向行驶,在此后的一段时间内,它们的运动图像如图所示,下列对它们在该段时间内的运动情况分析正确的是()
A.自行车始终做匀速直线运动
B.公交车始终做匀速直线运动
C.在时刻,公交车与自行车相遇
D.在时间内,公交车运动的路程小于自行车运动的路程
【答案】AD
【解析】A.从图像可知,自行车的速度一直不变,故自行车始终做匀速直线运动,故A正确;
B.从图像可知,随着时间的增加,公交车的速度先变大、后不变,故公交车先做加速运动,后做匀速运动,故B错误;
C.在时刻,两车的图像相交,说明公交车的速度与自行车的速度相同,不是位移相同,故C错误;
D.在时刻,公交车的速度与自行车的速度相同,在时刻之前,公交车的速度小于自行车的速度,故在时间内,公交车运动的路程小于自行车运动的路程,故D正确。
故选AD。
考向3:图像的综合应用
13.如图所示为质点的图像,它对应的图像是哪一幅()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】图像的斜率表示速度,所以内物体的速度为,内物体静止,速度为零,
内物体的速度为。
综上所述,故选C。
14.四辆小车从同一地点向同一方向运动,它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示,下列说法正确的是
A.在时间内,乙的速度始终比甲的速度大
B.在时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
C.在时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D.在时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小
【答案】C
【解析】A、在图像中,图像的斜率表示速度,斜率越大,速度越大,则知在时间内,乙的速度先比甲的速度大,再与甲的速度相等,后比甲的速度小,故A错误;
B、在时间内,甲与乙通过的位移相等,所用时间相等,则甲与乙的平均速度相等,故B错误;
CD、丙、丁两车从同一地点向同一方向运动,在时间内,丁的速度一直比丙的大,丁在丙的前方,丙、丁两车间距逐渐增大,则丙、丁两车在时刻相距最远,故C正确,D错误。
故选:C。
15.(多选)如图所示,左图为甲、乙两质点的图像,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的图像。下列说法正确的是()
A.质点甲、乙的速度大小相同
B.丙的运动速率大于丁的运动速率
C.丙的出发点在丁前面处
D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
【答案】AC
【解析】A.由图读出,甲、乙两物体的速度大小都是,故A正确;
B.丙图线的斜率小于丁图线的斜率,则丙的运动速率小于丁的运动速率,故B错误;
C.由图看出丙由距原点正方向处出发沿正方向做匀速直线运动,丁从原点出发沿同一方向做匀速直线运动,所以丙的出发点在丁前面处,故C正确;
D.由于甲乙出发点的位置关系未知,无法判断它们之间的距离如何变化,故D错误。
故选AC。
16.a、b、c、d四个质点在一条直线上运动,它们的运动图像如图所示,下列说法不正确的是
A.时刻质点b改变速度方向
B.时刻质点d改变速度方向
C.在时间内,质点a、b的平均速度相同
D.在时间内,质点d的位移先变大再变小
【答案】D
【解析】根据图像的切线斜率表示速度可知,在时间内,质点b的速度为负,在时间内,质点b的速度为正,即时刻质点b改变速度方向,A正确;
时刻质点d的速度由负值变为正值,故时刻质点d改变速度方向,B正确;
在时间内,a、b质点的初、末位置相同,则位移相同,故平均速度相同,C正确;
在时间内,质点d一直向负方向运动,其位移一直变大,D错误.
本题选不正确的,故选
考点三 打点计时器
考向1:打点计时器原理、构造与使用
17.使用电火花计时器做“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验,下列说法正确的是()
A.电源应选择220V交流电 B.电源应选择交流电
C.小车可从木板上任意位置释放 D.打点完毕,应先取下纸带后断开电源
【答案】A
【解析】电火花计时器使用的是220V的交流电,故A正确,B错误;为了节省纸带以及获取更多的数据点,小车要从靠近打点计时器的地方释放,故C错误;打点完毕后应先断开电源关闭打点计时器,防止取纸带时误触发设备或损坏仪器,再取下纸带,故D错误.
18.(多选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法正确的是()
A.打点计时器应接交流电源,且所接交流电源的频率通常为50Hz
B.如果纸带上从A点到B点共有6个点,且打点计时器所接电源的频率为50Hz,则从打A点到打B点经历的时间为
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带运动得越来越快
D.电磁打点计时器接在220V的交流电源上,电火花计时器接在8V的交流电源上
【答案】AC
【解析】略
19.(多选)使用打点计时器时应注意()
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
【答案】BCD
【解析】略
考向2:打点计时器测量速度与加速度
20.某实验小组在“练习使用打点计时器”的实验中,选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,测得O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则纸带做 选填“加速”或“匀速”直线运动;测得A、C两点间的距离为x,纸带在A、C两点间的平均速度 选填“”或“”。
【答案】加速
【解析】打点计时器的打点时间间隔固定,相邻计数点的时间间隔均为T,图中O到D间相邻计数点的距离逐渐增大,说明相等时间内纸带的位移不断变大,因此纸带做加速直线运动。
到C之间包含、两个相邻计数点间隔,总时间为2T,因此A、C两点间的平均速度
21.若打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则 mm, mm。那么由此可以算出纸带在A、C间的平均速度为 ,纸带在A、D间的平均速度为 ;B点的瞬时速度更接近于 。后三空结果均保留两位有效数字
【答案】
【解析】由题图所示可知,,由电源频率为50Hz可知,打点周期为,则A、C间的平均速度,
A、D间的平均速度,
时间较短时,物体的速度变化较小,则B点的瞬时速度更接近于。
22.下图所示是用打点计时器研究物体的运动时打出的一条纸带。A、B、C、D、E为所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为。则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 。结果保留两位有效数字
【答案】
【解析】略
23.如图所示是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔,则打下B点时小车的速度大小 ,小车的加速度大小 ;计算结果均保留3位有效数字
【答案】
【解析】根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度可得,
根据逐差法,2。
考向3:其它方法测量速度和加速度
24.(多选)如图所示,用光电计时器可以测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为,遮光条经过光电门的遮光时间为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。则下列说法正确的是()
A.滑块经过光电门位置时的速度大小为
B.滑块经过光电门位置时的速度大小为
C.为使更接近瞬时速度,可换用宽度更窄的遮光条
D.为使更接近瞬时速度,可使滑块的释放点更靠近光电门
【答案】AC
【解析】用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,代入数据解得滑块经过光电门位置时的速度大小为,故A正确,B错误越小,v越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,换用宽度更窄的遮光条能使通过光电门的时间变小,但使滑块的释放点更靠近光电门不能使变小,故C正确,D错误。
25.光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是、,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示.
①读出滑块的长度d为
②滑块通过两光电门的速度、分别为 、
③滑块的加速度大小为 计算结果保留两位小数
【答案】
【解析】由题图,可知
通过光电门的速度,
滑块的加速度为
26.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光板.滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为,通过第二个光电门所用的时间为,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为问:
滑块通过第一个光电门的速度是多少?
滑块通过第二个光电门的速度是多少?
滑块的加速度是多少?
【答案】根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里,滑块视为做匀速直线运动,根据得,遮光板通过第一个光电门的速度
遮光板通过第二个光电门的速度
滑块的加速度
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02:常规图像与打点计时器
考向导航
考点一 x-t图像 1
考向1:x-t图像反映的物理量 1
考向2:利用x-t图像分析质点运动规律 2
考点二 v-t图像 3
考向1:v-t图像反映的物理量 3
考向2:利用v-t图像分析物体的运动 5
考向3:图像的综合应用 6
考点三 打点计时器 7
考向1:打点计时器原理、构造与使用 7
考向2:打点计时器测量速度与加速度 8
考向3:其它方法测量速度和加速度 9
考点一 x-t图像
考向1:x-t图像反映的物理量
1.如图所示为A、B两辆汽车在平直公路上运动的位移-时间图像,则在时间内,下列说法正确的是()
A.A、B的速度越来越大 B.A、B间的距离越来越大
C.任一时刻,A、B速度不可能相等 D.A、B的平均速度相等
2.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移时间图像如图所示,下列不正确的是()
A.甲、乙两物体运动方向相同,运动方向相反
B.甲的平均速度等于乙的平均速度
C.4s末甲、乙两物体相遇
D.4s末甲、乙两物体的速度大小相等
3.如图所示是一辆电动车做直线运动的图像,对相应的线段所表示的运动,下列说法中正确的是()
A.AB段表示电动车在第内的位移是 B.时电动车回到出发点
C.电动车在BC段与CD段的运动方向不同 D.前5秒内电动车通过的路程是
考向2:利用x-t图像分析质点运动规律
4.(多选)甲、乙两辆车在同一笔直路面行驶,它们的位置坐标时间图像如图所示,下列说法正确的是()
A.在内,甲车始终位于乙车的前方,在6s末两车相遇
B.在内,甲车的速度始终大于乙车的速度,在6s末两车的速度相同
C.在内,甲、乙两车做曲线运动
D.在内,甲、乙两车的平均速度相等
5.两个小朋友遥控玩具汽车甲、乙,使玩具汽车甲、乙在同一平直地面上沿直线运动。甲、乙两玩具车的位移-时间图像如图所示,下列说法正确的是
A.内甲车的位移小于乙车的位移
B.内甲、乙两车的平均速度大小相等
C.内甲车先做加速运动后静止,乙车一直做匀加速直线运动
D.内乙车的位移大小为12m
6.(多选)如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移x随时间t的变化关系,由图可知()
A.在时刻,a车追上b车
B.在时刻,a、b两车的运动方向相反
C.在到这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在到这段时间内,b车的速率一直比a车大
考点二 v-t图像
考向1:v-t图像反映的物理量
7.四个质点做直线运动,它们的图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示。关于物体的运动描述可能正确的是()
A.甲质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
B.乙质点做匀变速直线运动
C.丙质点第1秒内和第2秒内的加速度等大反向
D.丁质点第1秒内的加速度为正,第2秒内的加速度为负
8.(多选)物体做直线运动,其图像如图,下列说法正确的是()
A.内物体的速度方向沿正向,且速度的大小逐渐增大
B.内的位移为4m
C.第1s末与第3s末的速度方向不同
D.5s时物体又回到了初始位置
9.利用图像这种特殊且形象的数学语言工具,来表达各种现象的过程和规律,这种方法称为图像法。比如速度-时间图像、时间-位移图像、晶体熔化过程时间-温度图……今有一质点在一段时间内的图像如图所示,下列说法正确的是()
A.时间内质点的速度与加速度方向始终相反
B.和两段时间内的加速度方向相反
C.时间内平均速度小于时间内的平均速度
D.时间内加速度逐渐减小,时间内的加速度逐渐增大
考向2:利用v-t图像分析物体的运动
10.在跳水比赛中,某运动员可看成质点的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,是其向上起跳瞬间,则
A.时刻该运动员开始进入水中
B.时刻该运动员开始进入水中
C.时刻该运动员已浮出水面
D.时间内,该运动员先向下运动,后向上运动
11.甲、乙两质点沿同一方向做直线运动,甲、乙的速度v随时间t的变化规律图像分别如图中实线和虚线所示,图像形状均符合正弦变化规律。时,两质点经过同一位置,速度大小均为,下列说法正确的是
A.两质点均做往复运动 B.时刻两质点的速度相同
C.时刻两质点的加速度相同 D.时刻两质点经过同一位置
12.(多选)王华骑自行车在平直的金兰大道上行驶,当他经过金兰广场公交站台时,一辆公交车恰好起步与王华同向行驶,在此后的一段时间内,它们的运动图像如图所示,下列对它们在该段时间内的运动情况分析正确的是()
A.自行车始终做匀速直线运动
B.公交车始终做匀速直线运动
C.在时刻,公交车与自行车相遇
D.在时间内,公交车运动的路程小于自行车运动的路程
考向3:图像的综合应用
13.如图所示为质点的图像,它对应的图像是哪一幅()
A. B.
C. D.
14.四辆小车从同一地点向同一方向运动,它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示,下列说法正确的是
A.在时间内,乙的速度始终比甲的速度大
B.在时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
C.在时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D.在时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小
15.(多选)如图所示,左图为甲、乙两质点的图像,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的图像。下列说法正确的是()
A.质点甲、乙的速度大小相同
B.丙的运动速率大于丁的运动速率
C.丙的出发点在丁前面处
D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
16.a、b、c、d四个质点在一条直线上运动,它们的运动图像如图所示,下列说法不正确的是
A.时刻质点b改变速度方向
B.时刻质点d改变速度方向
C.在时间内,质点a、b的平均速度相同
D.在时间内,质点d的位移先变大再变小
考点三 打点计时器
考向1:打点计时器原理、构造与使用
17.使用电火花计时器做“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验,下列说法正确的是()
A.电源应选择220V交流电 B.电源应选择交流电
C.小车可从木板上任意位置释放 D.打点完毕,应先取下纸带后断开电源
18.(多选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法正确的是()
A.打点计时器应接交流电源,且所接交流电源的频率通常为50Hz
B.如果纸带上从A点到B点共有6个点,且打点计时器所接电源的频率为50Hz,则从打A点到打B点经历的时间为
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带运动得越来越快
D.电磁打点计时器接在220V的交流电源上,电火花计时器接在8V的交流电源上
19.(多选)使用打点计时器时应注意()
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
考向2:打点计时器测量速度与加速度
20.某实验小组在“练习使用打点计时器”的实验中,选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,测得O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则纸带做 选填“加速”或“匀速”直线运动;测得A、C两点间的距离为x,纸带在A、C两点间的平均速度 选填“”或“”。
21.若打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则 mm, mm。那么由此可以算出纸带在A、C间的平均速度为 ,纸带在A、D间的平均速度为 ;B点的瞬时速度更接近于 。后三空结果均保留两位有效数字
22.下图所示是用打点计时器研究物体的运动时打出的一条纸带。A、B、C、D、E为所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为。则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 。结果保留两位有效数字
23.如图所示是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔,则打下B点时小车的速度大小 ,小车的加速度大小 ;计算结果均保留3位有效数字
考向3:其它方法测量速度和加速度
24.(多选)如图所示,用光电计时器可以测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为,遮光条经过光电门的遮光时间为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。则下列说法正确的是()
A.滑块经过光电门位置时的速度大小为
B.滑块经过光电门位置时的速度大小为
C.为使更接近瞬时速度,可换用宽度更窄的遮光条
D.为使更接近瞬时速度,可使滑块的释放点更靠近光电门
25.光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.现有某滑块在斜面上滑行,先后两次通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别是、,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示.
①读出滑块的长度d为
②滑块通过两光电门的速度、分别为 、
③滑块的加速度大小为 计算结果保留两位小数
26.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光板.滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为,通过第二个光电门所用的时间为,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为问:
滑块通过第一个光电门的速度是多少?
滑块通过第二个光电门的速度是多少?
滑块的加速度是多少?
学科网(北京)股份有限公司
$