4 实验：用打点计时器测速度知识点题库

电火花计时器通常的工作电压为伏，实验室使用我国民用电时，每隔秒打一次点；如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是（选填“速度减小”或“速度增大”）．若所用电源的频率为50Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 s．

某同学用图1所示装置测定重力加速度，

（1）实验时下面的步骤先后顺序是：．
A.释放纸带
B.打开打点计时器
（2）所使用的交流电源的频率为50Hz，某次实验中打出的一条纸带如图2所示，纸带上1至9各点为计时点，记数点2、3 和7、8之间的距离如图（单位cm），由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s² ．（取三位有效数字）
（3）若当地的重力加速度数值为9.80m/s² ，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是．

打点计时器输入的交变电流的频率是50Hz，则打点计时器每隔 s打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为40.00cm，则物体在这段位移的平均速度为．

关于打点计时器说法正确的（）

A . 打点计时器用的是低压直流电源 B . 电火花计时器用的是220V交流电源 C . 当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点 D . 当电源频率是50Hz时，每隔0.01s打一次点

根据所学知识完成实验：

（1）电磁打点计时器是一种仪器，使用电源，工作电压伏，当电源频率为50赫时，它每隔打一次点．
（2）学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的点不是圆点，而是一些短线，这可能是因为

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太低 D . 振针到复写纸的距离太小．

一同学在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是原点，而是如图所示的一些短线这可能是因为（）

A . 打点计时器错接在直流电源上 B . 电源电压不稳 C . 电源频率不稳定 D . 振针压得过紧

电磁打点计时器是一种使用电源的计时仪器，其工作电压为，电火花打点计时器的工作电压为．当电源为50Hz交流电时，它每隔秒打一次点．当物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点记录了运动物体的位移和发生相应位移所用的时间，据此可定量研究物体的运动．使用时要先，后让纸带运动，并且每打完一条纸带，应及时切断电源．

打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图1中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题

（1）甲图是打点计时器，电源采用的是．
（2）乙图是打点计时器，电源采用的是．
（3）王梅小组同学在“研究匀变速直线运动”的实验中用到了打点计时器．图2是由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有4个点未画出，其中x₁=7.09cm、x₂=7.71cm、x₃=8.31cm、x₄=8.90cm、x₅=9.50cm、x₆=10.11cm，则打A点时小车瞬时速度的大小为 m/s，小车的加速度的大小是 m/s² ．

关于使用打点计时器，下列说法正确的是（）

A . 电磁打点计时器使用的是交流电，而电火花打点计时器使用的是直流电 B . 使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带 C . 使用交流电的频率如果不是50Hz，打点计时器的打点周期依然是0.02s D . 使用打点计时器时，应将打点计时器先固定在桌子上

如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带，（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz）相邻两计数点间有4个计时点未画出，依照打点的先后顺序依次编号为1、2、3、4、5、6、7都为记数点．测得：s₁=1.40cm，s₂=1.91cm，s₃=2.38cm，s₄=2.92cm，s₅=3.41cm，s₆=3.89cm．（计算结果均保留三位有效数字）

（1）实验过程中应

A . 先接通电源再释放纸带 B . 先释放纸带再接通电源
（2）相邻两计数点间的时间间隔为T=s
（3）利用逐差法求物体的加速度的表达式a（用题中所给的字母s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆、T表示）物体的加速度大小a=m/s²；
（4）打点计时器打记数点6时，物体的速度大小为v₆=m/s．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

（1）图（b）为实验中所用打点计时器的学生电源．由学生电源可以判断该同学选用的是图（c）中的（填“甲”或“乙”）计时器．上述图（b）的安装中存在的错误有：①②
（2）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，在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图（e）所示，每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.10s．
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时的瞬时速度，并将速度值填入下式（数值保留到小数点后第二位）中 v_c=m/s
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图（d）所示的坐标线上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
③根据你画出的小车的速度﹣时间关系图线计算出的小车加速度a=m/s² ．

在做“研究匀变速直线运动”的实验中：

（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是．
（2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．
由图中所标数据计算打下D点时小车的速度V_D=m/s，小车运动的加速度a=m/s² ．（计算结果保留两位有效数字）

利用如图所示装置验证机械能守恒定律：质量m = 0.20kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．下图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=10m/s²。（计算结果均取3位有效数字）

（1）下列实验操作步骤中错误的是（_____）

A . 把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源 B . 将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度 C . 先释放纸带，再接通电源 D . 更换纸带，重复实验，根据记录处理数据
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和点来验证机械能守恒定律，那么打下该点时重物的瞬时速度大小为m/s；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量 $\text{[math]}$ =J，动能增加量 $\text{[math]}$ =J，从而验证了在误差允许范围内，机械能守恒。

小石同学在用打点计时器研究一物体做匀变速直线运动时，得到了如图所示的一条纸带，相邻两计数点间还有4个点未画出，由图中所给的数据可求出物体的加速度为a=m/s²（所用交流电的频率为50Hz，结果保留三位有效数字）

下图是某同学按上题的操作打出的纸带，按打点先后顺序选取5个计数点，并测量相邻计数点间的距离，S₁=1.21cm，S₂=1.93cm，S₃=2.60cm，S₄=3.29cm。且每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.(计算结果保留2位有效数字)

在实验误差允许的范围内，试根据纸带上各个计数点间的距离判断小车（填“是”或“不是”）做匀变速直线运动。如果是，则打第三个点时，小车的速度为m/s。小车的加速度为 m/s²。

（1）在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的“电火花打点计时器”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）在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验时，其电源频率为50Hz,如下图所示是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1,2,3……，各计数点与0计数点之间的距离依次为x₁＝3 cm，x₂＝7.5 cm，x₃＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v₁＝ m/s，通过2计数点的速度v₂＝ m/s，运动的加速度为 m/s².

在“验证机械能守恒定律”的实验中给电磁打点计时器提供的电源如下，应选择（）

A . 4节干电池 B . 3节蓄电池 C . 学生电源4～6V，交流输出 D . 学生电源4～6V，直流输出

在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并按打点的先后顺序取其中的A、B、C、……七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示．

（1）有图可知，A、B两点的时间间隔是 s，纸带做的是填“加速”、“减速”或“匀速”直线运动．
（2） A、D两点间的平均速度大小为 m/s，E、G两点间的平均速度大小为 m/s第二问计算结果在小数点后面保留两位有效数字

在“在探究加速度与力、质量的关系”的实验中，如图为测加速度时打出的一条纸带。已知从纸带上测出AB、BC、CD、DE之间的距离分别是d₁、d₂、d₃、d₄ ，打点计时器打点的周期为T。

（1）则打B点时纸带的瞬时速度v_B=；
（2）纸带运动的加速度a=。

（1）如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有 ____ 。

A . 振针的质量 B . 振片的长短 C . 交流电源电压的大小 D . 交流电源的频率
（2）下图中打点计时器的使用方式正确的是（填 “甲”或“乙”）
（3）探究向心力大小 $\text{[math]}$ 与小球质量 $\text{[math]}$ 、角速度 $\text{[math]}$ 和半径 $\text{[math]}$ 之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。
①本实验采用的科学方法是
A．放大法 B．理想实验法 C．等效替代法 D．控制变量法
②通过本实验可以得到的结果有
A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比

4 实验：用打点计时器测速度 知识点题库

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