1、高中物理必修一第一章 第 4 节 实验 用打点计时器测速度经典例题解析1一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,这可能因为( )A打点计时器错接在直流电源上B电源电压不稳定C打点计时器使用的电压过低D振针到复写纸片的距离太小解析:振针到复写纸片的距离太小使振针振动中与纸带接触时间过长。答案:D2下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是( )电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源 两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 电火花计时器在纸带上打点是靠振 针和复写纸电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A BC D解析:电磁打点计时器在纸带上是靠振
2、针和复写纸打点,而电火花计时器是靠电火花和墨粉打点,所以均错误。故 A 正确。答案:A3以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中有错误的操作是( )A把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面B把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与 46 V 低压交流电源相连C用手水平地拉动纸带,然后打开电源开关D取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离 x0,用公式 v 计算纸带x0t运动的平均速度解析:复写纸应在纸带上面,A 正确;电磁打点计时器使用 6 V 以下的交流电,B 正确;应该先接通电源,后拉动纸带,C 错误;D 项中是测平均速度的一种常
3、用方法。答案: C4如图 148 所示是某位同学练习使用打点计时器得到的纸带,纸带向左通过打点计时器,从点迹的分布情况可以看出:纸带_是匀速通过打点计时器的,纸带_是越走越快的,纸带_先是越走越快后来是越走越慢。图 148解析:从打点计时器打好的纸带看,每相邻两个点迹之间的时间间隔相等,都是 0.02 s,图甲中纸带相邻的点迹间的距离相等,说明这条纸带是匀速运动的。纸带乙的相邻的点迹间的距离越来越大,说明相等的时间内位移越来越大,说明物体的速度越来越快。纸带丙所描述的是相邻点迹间的距离先增加后减小,说明纸带运动是先快后慢的。答案:甲 乙 丙5用打点计时器测速度,得到如图 149 一段纸带,测得
4、 AB7.65 cm, BC9.17 cm,已知交流电的频率为 50 Hz,则打 B 点时物体的瞬时速度为_m/s,物体运动速度变化的特点是_。图 149解析: vB AC 2.10 vAB BC4T 7.65 cm 9.17 cm40.02 s 16.82 cm/s40.02 cm/s 16.82 m/s42 m/sm/s。相 邻两计时点之间的距离随时间逐渐增大,故物体做加速运动,即速度增大。答案:2.10 速度增大6某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率 50 Hz。在纸带上打出的点中,选 出零点,每隔 4 个点取 1 个计数点,因保存不当,纸带被污染, 如图 14
5、10 所示, A、 B、 C、 D 是依次排列的 4 个计数点,仅能读出 其中 3 个计数点到零点的距离: xA16.6 mm, xB126.5 mm, xD624.5 mm。图 141 0若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为_s。(2)打 C 点时物体的速度大小为_ _ m/s。(取 2 位有效数字)解析:由打点计时器的工作电压频率和打出的纸带上每隔 4 个点取一个计数点,可知相邻两计数点的时间间隔为 T50. 02 s0.1 s。虽然计数点 C 至计数点 D 之间有污染,但只要知道 BD 间的距离就可以根据“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”这一结论算出 C点的速
6、度,即 vC 2.5 m/s。xD xB2T答案:(1)0.1 s (2)2.5 m/s7如图 1411 所示是一个物体运动的 v t 图像,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。(1)物体是 从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)运动的方向是否变化?(3)速度的大小是否变化 ?怎样变化? 图 1411解析:从 v t 图像上看,判断初速度主要看 t0 时刻的速度是否为零, 即看图线的纵轴截距;判断运动方向要看速度的正负,即图线在 t 轴上方还是 t 轴下方;判断速度大小的变化要看图线的走向,即图线离 t 轴的距离变化。答案:(1)有初速度(2)运动方向变化,0 t3之间运动方向不变,与正方向相同为同一方向, t3之后方向改变,为负方向。(3)速度先变大后不变再变小而后又反向变大。