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第04讲 练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动——测
【满分:110分 时间:90分钟】
一、实验题(本大题共10小题,每小题11分,共110分。)[来源:学科网ZXXK]
1.某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直线运动的规律,打点计时器工作频率为50Hz.图乙是实验中得到的一条较理想的纸带,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.
通过计算已经得出了打下B、C、D四个点时小车的瞬时速度,以A点为计时起点,通过描点连线得到了如图丙所示的图象.试分析下列问题:
(1)打点计时器打E点时小车的瞬时速度vE=_____m/s.(保留三位有效数字)
(2)小车运动的加速度为a=_____m/s2.(保留两位有效数字)
(3)打点计时器打下A点时的速度为vA=_____m/s.
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_____.(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是_____.
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)在实验中:某同学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共5个计数点.测得计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来.
①每两个相邻的计数点的时间间隔为_____s.
②试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,则vD=_______m/s,vC=________m/s,vB=________m/s.选择合适的单位长度,在下图所示的坐标系中作出小车的v﹣t图线_________,并根据图线求出a=_____m/s2.(所有结果保留3位有效数字)[来源:Z.xx.k.Com]
③将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是______________.
3.如图所示是三个涉及纸带和打点计时器(所接电源皆为50 Hz交流电)的实验装置图。
(1)三个实验装置中,摩擦力对实验结果没有影响的是________;
A.甲 B.乙 C.丙
(2)如果操作都正确,则通过装置________(填“甲”、“乙”或“丙”)可打出图中的纸带________(填“①”或“②”);
(3)任选一条纸带求出e、f两点间的平均速度大小为________m/s。
4.我校高一同学在做“练习使用打点计时器”实验中使用的打点计时器电火花打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz.
(1)使用的电压是________V的_________(选填“直流电”或“交流电”),它每隔______ s打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是________
A.先接通电源,再让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)实验时某位同学利用小车做匀加速运动打出的纸带如图所示,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,图中上面的数字为相邻两个计数点间的距离.
①小车做匀加速直线运动的加速度a=_______m/s2.(保留三位有效数字)
②打第4个计数点时纸带的速度v4=________m/s.(保留三位有效数字)
5.某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如下所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由
……,
取平均值g=8.667 m/s2;
方法B:由
取平均值g=8.673 m/s2。
从数据处理方法看,选择方法________(A或B)更合理,这样可以减少实验的________(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源_________________________ (试举出两条)。
6.某研究性学习小组用如图所示装置来测定当地重力加速度,主要操作步骤如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作,测出多组(h,t),计算出对应的平均速度;
④画出v