第4节科学测量:做直线运动物体的瞬时速度知识点题库

李明同学在用电火花计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验．

（1）电火花计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是 V．
（2）从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条（每相邻两点间还有四个点没有画出来），计数点间距如图所示，打点计时器的电源频率是50Hz．
计算出纸带上打下计数点2时小车的瞬时速度为v₂=m/s；该匀变速直线运动的加速度a=m/s² ．（计算结果保留两位小数）

下列有关打点计时器的说法中正确的有（）

A . 电磁打点计时器使用的是220V交流电源 B . 实验时应该先通电，后让纸带运动 C . 计时器打点时间间隔与电源电压有关 D . 利用纸带上的点能精确的求出打某点时纸带的瞬时速度 E . 当纸带运动速度增大时，两点的间距增大

关于打点计时器，下列说法正确的是（）

A . 火花式计时器用的是直流电源，电磁式计时器用的是交流电 B . 火花式计时器和电磁式计时器所用电源的频率都是50赫兹 C . 火花式计时器用电电压是6V以下，电磁式计时器用电电压是220V D . 火花式和电磁式计时器的打点间隔时间都是0.02秒

根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（　　）

A . 时间间隔 B . 位移 C . 速度 D . 平均速度

如图所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图．

（1）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做运动．
（2）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．
（3）我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度a与它的质量M有最简单的关系：a∝ $\text{[math]}$ ．如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、 $\text{[math]}$ 为横坐标作出的图象，应该是．

测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=．
（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．则木块加速度大小a=m/s²（保留两位有效数字）．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器打出如图1所示的一条纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，且相邻的两个计数点之间都有4 个点．已知实验时打点计时器使用的电源频率为50Hz，现测得相邻计数点的间距分别为：x₁=7.05cm、x₂=7.68cm、x₃=8.33cm、x₄=8.95cm、x₅=9.61cm、x₆=10.26cm．

（1）下表列出了打点计时器打下1、2、3、4、5计数点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下3、5点时小车的瞬时速度．
位置
1
9
3
4
5
速度/（m/s）
0.737
0.801
0.928
（2）以0点为计时起点，在图2的坐标纸上画出小车的速度一时间关系图线．
（3）根据你画出的小车的关系图线计算出的小车的加速度m/s² ．（保留两位有效数字）

某同学在做《探究小车速度随时间变化的规律》实验时，实验装置如图甲所示，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，如图乙所示，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点．各计数点到0计数点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．试完成下列问题：

（1）打点计时器是一种计时仪器，其工作时电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是（填“直流电”或“交流电”），每隔 s打一个点．
（2） “接通打点计时器电源”和“释放小车让纸带开始运动”，这两个操作的时间顺序关系是

A . 先接通电源，后释放小车让纸带运动 B . 先释放小车让纸带运动，再接通电源 C . 接通电源的同时释放小车让纸带运动 D . 先让纸带运动或先接通电源都可以
（3）根据纸带上各个计数点间的距离，表格中已计算出打下五个计数点时小车的瞬时速度，请你画出v﹣t图线．
计数点序号
1
2
3
4
5
计数点对应的时刻
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
小车的瞬时速度
0.40
0.48
0.56
0.64
0.72
（4）由图象丙求出小车运动的加速度a=m/s²；打点计时器打0计数点时，小车运动的速度v=m/s．（答案保留2位有效数字）

某同学利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打下一条点迹清晰的纸带，如图所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E五个计数点．用刻度尺量得B、C、D、E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AC=13.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm．

（1）打点计时器使用的是（填“直流”或“交流”）电源．
（2）打点计时器打B点时，小车的速度为m/s．
（3）小车运动的加速度大小为m/s² ，加速度的方向与小车运动的方向（填“相同”或“相反”）

如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带，在纸带旁边附着一把毫米刻度尺，电磁打点计时器接50 Hz交流电源，根据纸带上点的排列情况可判定，手拉动纸带时，手的运动速度的变化情况是；打C点时手拉动纸带的速度约为m/s。（保留两位有效数字）

某学生在做“用打点计时器测速度”的实验时，实验装置安装完毕，小车开始运动前情景如图所示，其中的错误之处是，不妥之处是.

某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出，电源频率为50赫兹），计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点对应的速度，其数值见下表。（结果保留两位有效数字）

计数点	A	B	C	D	E
速度/（ $\text{[math]}$ ）	0.70	0.91	1.10	1.30	1.49

（1）根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的 $\text{[math]}$ 图线（计数点O点为计时起点，适当标出横、纵坐标刻度）。
（2）计数点O对应的速度为m/s，加速度为m/s²。（保留3位有效数字）

某同学用打点周期为0.02s的打点计时器研究物块做直线运动的规律，在得到的一条纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C四个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，相邻计数点的时间间隔用T表示，各计数点间的距离如图所示。则：

（1）时间间隔T为_____（填“A或“B”）；

A . 0.02s B . 0.10s
（2）纸带OC段表示物块做_____（填“A或“B”）运动

A . 加速 B . 匀速

实验课上同学们利用打点计时器等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一小组的同学使小车做匀加速直线运动，并从所打几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图7所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，在纸带上选定的相邻两个计数点还有四个打印点没有画出。

（1）实验中，除打点计时器（含纸带，复写纸）小车，平板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必需使用的有_____________。（不定项选择）

A . 电压合适的50Hz的交流电源 B . 电压可以调的直流电源 C . 刻度尺 D . 秒表 E . 天平
（2）从纸带可以看出，该做匀加速直线运动的小车的运动方向为图7中的__________。

A . 从左向右 B . 从右向左
（3）利用纸带旁边的刻度尺读出数据D点的位置为x_Dcm。
（4）并计算出：（计算结果保留2位有效数字）
①打纸带上D点时小车运动的速度大小v_D=m/s；

②小车运动过程中的加速度大小为a=m/s²。

打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中的甲、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）图乙是（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是（填“交流4—6V”或“交流220V”或“四节干电池”）．
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出（交流电的频率为50Hz）．试根据纸带上各个计数点间的距离计算出：（要求小数部分保留2位有效数字）．
①打下B点时小车的瞬时速度为m/s；

②小车运动的加速度为m/s² ．

某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图8所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：

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（1）推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？；
（2）在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度为；
（3） B点的瞬时速度为；
（4）小车的加速度为。

电火花计时器和电磁打点计时器都是仪器，它们使用的电源是电源（填“交流”或“直流”），其中电火花计时器的工作电压为V，电磁打点计时器的工作电压为V，若电源频率为50Hz，这两种打点计时器都是每隔s打一次点。

一位同学进行“用打点计时器测量物体的加速度”实验：

（1）现有下列器材可供选择：电火花打点计时器及复写纸、纸带若干、220V交流电源、6V直流电源、秒表、刻度尺、小车、钩码等。其中不必要的器材是：，；
（2）实验中以下操作正确的是______。

A . 先松开纸带，后接通电源 B . 先接通电源，后松开纸带 C . 接通电源的同时松开纸带 D . 以上操做都可以

关于使用电磁式打点计时器，正确的说法是（）

A . 工作电源为8V直流电 B . 释放实验小车后迅速接通电源 C . 先接通电源再释放实验小车 D . 电源的频率越大，打点时间间隔越短

用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。

A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压（选填“交流”或“直流”）电源的两个接线柱上；

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过，并压在下面；

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 $\text{[math]}$ ；

D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间 $\text{[math]}$ ；

E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点；

F．利用公式 $\text{[math]}$ 计算纸带运动的平均速度。

实验步骤的合理顺序是。

计数点序号	1	2	3	4	5
计数点对应的时刻	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
小车的瞬时速度	0.40	0.48	0.56	0.64	0.72

位置	1	9	3	4	5
速度/（m/s）	0.737	0.801		0.928

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