4 实验:用打点计时器测量小车的速度知识点题库

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz.

（1）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为v_B= m/s；v_C= m/s；v_D= m/s．
（2）在如图2所示的坐标系中画出小车的v﹣t图象．
（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是，此速度的物理含义是．

一个质点正在做匀速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s．分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m，在第4次、第5次闪光的时间间隔内移动了8m，由此可求得（　　）

A . 第1次闪光时质点的速度 B . 质点运动的加速度 C . 从开始运动到第四次闪光时间内质点的位移 D . 质点运动的初速度

如图是用打点计时器打出的一条测量小车匀变速运动的纸带，已知每相邻两点之间的时间为T，已测得S₁和S₂ ， A、B是纸带上的两个点，则打点计时器打下A点时小车的速度大小v_A=，小车运动的加速度大小a=A、B间的距离s_AB=

如图为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中打出的纸带的一段，其中A、B、C为三个计数点，有关长度如图所示，已知此物体的运动是匀变速直线运动，打点计时器使用50Hz交流电，则测得物体的加速度a=m/s² ，打点计时器打下B点时物体的速度v_B=m/s．（结果保留三位有效数字）．

图1为“研究匀变速直线运动的规律”的装置，已知打点计时器打点周期T=0.02s，请完成以下问题：

（1）关于本实验的说法正确的是

A . 本实验应在释放小车之前接通打点计时器的电源 B . 电火花计时器和电磁打点计时器接到交流和直流电源上均可工作 C . 电火花计时器和电磁打点计时器工作电压相同 D . 电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同 E . 纸带上若相邻两个计数点之间有n个打点计时器打出的点，则对应两计数点间的时间为0.02n秒 F . 砝码盘中的砝码个数越多，释放小车后在纸带上打点个数越多
（2）如图2所示为打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3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s₁=3.20cm，s₂=4.30cm，则打计数点1时的速度表达式v₁=（用s₁、s₂、T表示），小车加速度大小a=m/s² ．
（3）若算出了几个计数点的瞬时速度，建立坐标系，画出的v﹣t图象如图3所示，根据图象可得出小车运动的加速度为a=m/s² ， 0.03s内小车通过的位移大小s=m．

某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．

（1）在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是．
（2）打A纸带时，物体的加速度大小是 m/s² ．
（3）打点计时器打1号计数点时小车的速度为m/s．

如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，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的时间间隔为T=0.10s，其中S₁=7.05cm、S₂=7.68cm、S₃=8.33cm、S₄=8.95cm、S₅=9.61cm、S₆=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是m/s，小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是m/s²（计算结果保留两位有效数字）．

在利用电磁打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中已知小车做匀加速直线运动，如图是实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始将每5个点取做1个计数点，两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．量得s₁=1.20cm，s₂=2.61cm，s₃=4.00cm，那么小车的加速度a=m/s²；打点计时器打下计数点“2”时小车的瞬时速度大小v₂=m/s．（结果均保留两位有效数字）

某实验小组在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小，用频闪仪发出的白色闪光将每隔相等时间滴下的水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中，这时拍下部分水滴的照片．已知此时频闪仪的闪光频率为30Hz，从照片中竖直固定在水滴边上的刻度尺读出的数据如图所示，则照片中第7个水滴的速度v₂m/s；由测量数据求得当地重力加速度大小g=m/s² ．（计算结果均保留三位有效数字）．

在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的距离，下列可用来计算打D点时小车速度的表达方式有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

（1）当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt₁和Δt₂ ，则小车的加速度a=
（2）为减小实验误差，可采取的方法是
A.增大两挡光片宽度b
B.减小两挡光片宽度b
C.增大两挡光片间距d
D.减小两挡光片间距d

某实验小组同学采用如图1所示的实验装置进行相关的力学实验：

（1）如图2是研究匀变速直线运动实验时得到的一条纸带，A、B、C、D为计数点，相邻两个计数点之间还有4个实际打点未画出，据此纸带可知小车在E点速度大小为 $\text{[math]}$ ，小车加速度大小为 $\text{[math]}$ 保留三位有效数字 $\text{[math]}$ 。
（2）在“探究功与速度变化的关系”实验时，某实验小组同学利用细线拉力对小车做功，用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，用刻度尺量取某个计数点到第一个点的距离x ，并算出该计数点的瞬时速度v ，则
$\text{[math]}$ 该小组同学实验前需要平衡小车的摩擦力吗？ $\text{[math]}$ 填“是”或“否” $\text{[math]}$ 。盘及盘中砝码的总质量m和小车质量M之间必须满足 $\text{[math]}$ 吗？ $\text{[math]}$ 填“是”或“否” $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 根据实验得到的x与v关系的多组数，我们要验证的是x与成正比。

在“用打点计时器测速度”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图所示．选出A、B、C、D、E共5个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个实验点图中未画出，以A点为起点量出的到各点的位移已标在图上，由此可求得打下C点时小车运动的速度约为v_c=m/s，小车的加速度为a=m/s² ．

某实验小组利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。该小组选取了一条清晰纸带，如图所示，图中O、A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点，两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f=50Hz

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（1）根据提供的信息可以判断两相邻计数点间的时间间隔T=s。
（2）打点计时器打下D点时，小车速度的大小用表示v_D ，打点计时器打下E点时，小车速度的大小用v_E表示，则v_Dv_E（选填“>”或“<”）。

（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中
①已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺。为了完成实验，还需从下列所示实验器材中选取；（填写相应的字母符号）

②在实验操作中，下列说法正确的是。

A．实验时必须将木板一端垫高 B．小车释放时尽量靠近长木板的滑轮一侧

C．小车释放时应先接通打点计时器电源后放手 D．实验结束时应先取下纸带后关闭电源

某班同学利用如图所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为 $\text{[math]}$ 的交流电源。

（1）电火花计时器的工作电压为（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。
（2）下列说法错误的是__________。

A . 实验时，细线必须与木板平行 B . 纸带上打点越密集说明纸带运动速度越小 C . 实验时，先释放小车，再接通电源 D . 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
（3）实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图所示，请根据这些点在图中作出 $\text{[math]}$ 图像（），并根据图像计算出小车运动的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。

（1）在①“探究小车速度随时间变化的规律”、②“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中，可以用槽码进行实验的是__________（单选）

A . ① B . ② C . ①和②
（2）如图甲所示为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置，①在实验开始前，请指出该同学在操作时存在的两处错误：，；

②如图乙所示为该同学经调整后正确操作获得的一条纸带，打点计时器所用频率为 $\text{[math]}$ ，则打下E点时重锤的速度大小为 $\text{[math]}$ ；若重锤的质量为 $\text{[math]}$ ，以打点计时器打下A点时重锤所在位置为零势能面，则打下C点时重锤的重力势能为J．（重力加速度取 $\text{[math]}$ ，计算结果均保留两位有效数字）
（3）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，
①下列做法中合理的是（单选）

A．所采用的摆长分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B．要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动

C．测量周期时，从最高点开始计时 D．测量摆长时，应用力拉紧摆线

②用最小刻度为 $\text{[math]}$ 的刻度尺测摆线长，用20分度的游标卡尺测小球的直径，测量情况如图丙所示．由此可知，单摆的摆长为cm（保留两位小数）．

在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为 $\text{[math]}$ ，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ． $\text{[math]}$ 间的平均速度为 $\text{[math]}$ ；（保留2位有效数字）
（2）以打A点时为计时起点，建立 $\text{[math]}$ 坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
（3）根据图线可得小车运动的加速度为 $\text{[math]}$ 。（保留2位有效数字）