4 实验:用打点计时器测量小车的速度知识点题库

某同学在“用打点计时器测速度”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几个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．

（1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是

A . 电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短 B . 纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短 C . 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定 D . 如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
（2）求出小车的加速度为 m/s² ．（要求计算结果保留两位有效数字）

在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲所示是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，相邻计数点间还有四个点未画出．（电源频率为50Hz）

（1）根据运动学有关公式可求得v_B=1.38m/s，v_C=m/s，v_D=3.90m/s．
（2）利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=m/s² ．
（3）若利用求得的数值作出小车的v﹣t图线（以打A点时开始计时）如图乙，将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m/s，此速度的物理意义是．

如图所示，某实验小组同学学习了匀变速直线运动规律后，利用光电门和光电计时器设计了一测量一滑块沿斜面下滑的加速度的实验方案．部分操作步骤如下：

（1）在滑块中央装有一宽度为L挡光片，将光电计时器装在斜面上的某B点，让滑块中央从斜面A点静止释放，当滑块中央经过斜面上的B点时，装在B点的光电计时器（图中没有画出）记录到挡光片经过B点的时间为△t，于是滑块中央在B点附近的瞬时速度v_B就近似为．
（2）要测出滑块下滑的加速度，还需要测量出．（写出测量的物理量及符号）
（3）该小组滑块计算下滑的加速度的表达为．（用已知量和测量量对应的符号表达）
（4）该实验小组实验方案中，由于挡光片有一定的宽度，所以上述的瞬时速度v_B实质是．

甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．

（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间：t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度：v/m•s^﹣1
0.42
0.67
0.92
1.16
1.42
1.76
分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．
（2）乙同学的纸带如图1，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出．用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图2所示（单位：cm）．由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v₃=m/s，小车的加速度大小a=m/s² ．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

（1）下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A．电磁打点计时器B．天平C．低压交流电源D．低压直流电源E．细绳和纸带
F．钩码和小车G．秒表H．一端有滑轮的长木板I．刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要．
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
A．换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；
B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源；
C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
D．断开电源，取下纸带；
E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器．
以上步骤有错误的是（填步骤前的字母），应更正为；步骤合理的顺序是：（填步骤前的字母）．

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）

某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来．图中标识的数字为相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．

（1）相邻两个计数点间的时间为T=s；
（2）打标记为4的计数点时纸带的运动速度v₄=m/s（结果保留三位有效数字）；
（3）小车带动纸带运动的加速度大小为a=m/s²（结果保留三位有效数字）．

在“探究滑块速度随时间变化的规律”实验中，某小组同学在一端装有定滑轮的长木板的中段粘上均匀的薄砂纸，砂面朝上，还选用了质量为100g的长方体木块、一把带毫米刻度的直尺、一段较长的棉绳、一盒钩码（单个质量为50g）、电磁打点计时器、纸带、复写纸和导线若干，实验装置如图甲所示，实验时在小车上加载四个钩码，在棉绳的右端悬挂三个钩码，接通电源，释放小车，成功打出了一条纸带，纸带的局部如图乙，大部分点的时刻和速度的对应关系已经描绘在图丙里．

（1）该实验中还缺少的实验仪器有下面3个中的哪个？（填代表仪器的字母即可）
（2）根据图乙，读出0.22s时刻那个点的位置是 cm．请计算0.20s时刻点的瞬时速度大小，填入下表相应空格中．
时刻（s）
0.20
0.24
0.28
0.32
0.36
速度（m/s）
0.75
0.87
0.93
1.01
（3）根据上述表格中的五组数据，请在图丙中描绘出对应的五个点（请在答卷上作图），再根据图中所有的点，描绘出最能反映木块运动性质的v﹣t图象．

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）实验中，必须　　（填“A或“B”）；

A . 选干电池作为打点计时器的电源 B . 选交流电源作为打点计时器的电源
（3）纸带OC段表示物块做　　（填“A或“B”）运动

A . 加速 B . 匀速．

在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，所用打点计时器应接电源（填“交流”或“直流”）

如图所示，是实验中打出的一条纸带，0、1、2、3、4是选取的五个计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，则相邻计数点间的时间间隔是s．用刻度尺量得计数点0到计数点1、2、3、4各点的距离依次为0.30cm、0.80cm、1.50cm、2.40cm，那么从打计数点“1”到打计数点“4”的运动过程中，小车的平均速度大小为m/s．

（1）某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填写在横线上（填字母序号）：．

A . 电磁打点计时器 B . 低压直流电源 C . 细绳和纸带 D . 刻度尺
（2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动的滑块的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点均有适合点未画出，已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度v_B=m/s，小车运动的加速度a=m/s² ．（结果保留两位小数）

在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s₁=0.96cm，s₂=2.88cm，s₃=4.80cm，s₄=6.72cm，s₅=8.64cm，s₆=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a=m/s² ，打第4个计数点时纸带的速度大小v=m/s．请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是 cm．

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是（）

A . 长木板一定要水平摆放 B . 使用刻度尺测量长度时，不必估读 C . 使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位 D . 作v-t图象时，所描线必须经过每一个点

用电磁打点计时器、光滑平板、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车前的实验装置图，该装置图中有3处明显错误，它们分别是：

（1）；
（2）；
（3）。

打点计时器是高中物理学生实验中常用的一种测量仪器：

（1）电磁打点计时器是一种仪器，它使用在工作电压为 V的交流电源，当电源的频率为50Hz时，它在纸带上每隔 s打一个点．电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器的原理相同，但它的工作电压为 V．
（2）下列关于“探究小车速度随时间变化规律”的实验操作中，正确的是

A . 在释放小车前，小车要紧靠打点计时器 B . 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C . 应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车 D . 应在小车到达滑轮前使小车停止运动．

某实验小组探究小车速度随时间变化规律的实验装置如图甲所示，打出的纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。

（1）在做该实验时，下列说法正确的是___________。

A . 先释放纸带，后接通电源 B . 打完纸带后应立即关闭电源 C . 释放小车时，小车应在靠近打点计时器的一端 D . 计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
（2）在纸带上选取图中1、2、3，4、5五个计数点，已知相邻的计数点间还有4个点未画出，打点计时器连接的电源频率为f，则在打第2个计数点时小车的速度大小 $\text{[math]}$ ，小车运动的加速度大小 $\text{[math]}$ 。（用题中字母表示）

某同学将小车左端与纸带相连，纸带穿过打点计时器，通过滑轮用重物牵引，测得小车的加速度为 $\text{[math]}$ ，将小车左侧的纸带取下，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，来测量加速度，如图所示（实验的其他条件不变）让重物落下，开始测量小车的加速度。直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图所示的画面，图中纵轴为加速度，横轴为时间，且智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度，小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。

（1）智能手机测得小车的加速度约为 $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）；
（2）智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异，主要原因是；
（3）根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为m/s（保留三位有效数字）。

用如图所示的装置测量当地的重力加速度，下列操作中对减小实验误差有利的是（）

A . 精确测量出重物的质量 B . 保持两限位孔在同一竖直线上 C . 释放重物前，重物离打点计时器下端远些 D . 重物体积要小，材料可以选择木球、橡皮球或铁球

某同学用如图所示装置测当地重力加速度。电磁铁和光电门固定在铁架台上，实验中已测得的铁球的直径为D。

（1）给电磁铁通电，将铁球吸附在电磁铁下面，给电磁铁断电，小球自由下落通过光电门，与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，则小球通过光电门的速度大小为 $\text{[math]}$ ；（用测量的物理量符号表示）
（2）保持电磁铁的位置不变，记录第一次光电门的位置，再下调光电门的位置，重复实验，记录小球通过改变位置后的光电门遮光时间 $\text{[math]}$ ，测得光电门前后两次的位置高度差为h，由此求得当地的重力加速度 $\text{[math]}$ 。（用测量的物理量符号表示）
（3）若考虑空气阻力的影响，且操作无误，则实验中测得的重力加速度（填“大于”“小于”或“等于”）当地实际的重力加速度。

如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图。

（1）按照实验要求应该____。

A . 先释放小车，再接通电源 B . 先接通电源，再释放小车 C . 同时释放小车和接通电源
（2）本实验必须____。

A . 要平衡摩擦力 B . 要求悬挂物的质量远小于小车的质量 C . 上述两项要求都不需要
（3）在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，得到的纸带如图所示，若A、B、C是所选纸带上依次相邻的计数点，且相邻两计数点间的时间间隔为0.10s。则B点的速度大小vB=m/s，小车的加速度是m/s²。（结果保留2位有效数字）

位置编号	0	1	2	3	4	5
时间：t/s	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
速度：v/m•s^﹣1	0.42	0.67	0.92	1.16	1.42	1.76

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

时刻（s）	0.20	0.24	0.28	0.32	0.36
速度（m/s）		0.75	0.87	0.93	1.01

4 实验:用打点计时器测量小车的速度 知识点题库

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