4 实验：用打点计时器测速度 知识点题库

（1） 某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s² ， 重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J．（结果精确到小数点后两位）

（2） 由于阻力的作用，导致加速度发生变化，利用该装置可以测量重锤下落的加速度a=m/s² ．

（1） 实验所用电磁打点计时器用的电源为 V的（填“交流电”或“直流电”）．

（2） 如图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是．

（3） 关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列说法正确的是        ．

（4） 如图是该研究小组在实验中得到的一条较为理想的纸带，把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某个点作为计数点1，随后连续的几个点依次标记为点2、3、4．测量出各点间的距离已标在纸带上，已知打点计时器的打点周期为0.02s．打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s² ． （本题计算结果保留3位有效数字）

（1） 请将下列实验步骤按先后排序：．

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

②接通电火花计时器的电源，使它工作起来

③启动电动机，使圆形卡纸转动起来

④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．

（2） 要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是       

（3） 为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果（填“有”或“无”）影响．

（1） 实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是．

（2） 对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是　         　（填字母序号）．

（3） 在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是．

（1） 电磁打点计时器使用V的电源（填“交流”或“直流”）；电火花计时器使用V的电源（填“交流”或“直流”）。

（2） 由图可以知道，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。

（3） 小车经过OE段的平均速度是m/s，小车经过B点时的速度是m/s，

（1） 以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：

①实验操作：接通电源，释放纸带，让重锤自由落下， 。

②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x₁＝2.60 cm，x₂＝4.14 cm，x₃＝5.69 cm，x₄＝7.22 cm，x₅＝8.75 cm，x₆＝10.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T＝0.02 s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝，代入数据可得加速度a＝m/s²(计算结果保留三位有效数字)．

（2） 该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：.

（1） 实验开始时，应该先再(填“释放纸带”或“接通电源” )

（2） 实验时，牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间(填“有”或“没有”)影响。

（3） 在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点。

根据实验给出的数据可以判断小车做运动。

（1） 相邻两计数点间的时间间隔为s.

（2） 打C点时的瞬时速度大小为m/s.(结果保留两位小数)

（1） 运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，在纸带上打下一系列点迹，纸带上的点迹直接记录了_______。

（2） 使用打点计时器测量瞬时速度时应注意______。

（3） 使用打点计时器测量小车瞬时速度时得到的一条纸带如图所示（实验中打点计时器所接低压交变电源的频率为50 Hz），从A点后开始每5个点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得x₁＝5.18 cm，x₂＝4.40 cm，x₃＝3.62 cm，x₄＝2.78 cm，x₅＝2.00 cm，x₆＝1.22 cm。根据纸带上打的点判断该小车做（“加速”还是“减速”）运动，打点计时器打计数点3时速度大小为m/s，打计数点4时的速度为m/s，（结果保留两位有效数字）