1、第4节实验:用打点计时器测速度1.(2017大同第一中学月考)一同学在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线这可能是因为(D)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.振针压得过紧解析:若打点计时器接在直流电源上,打点计时器不打点,选项A错误;点痕的轻重和电源电压不稳有关,电源电压不稳不会导致短线,选项B错误;电源频率不稳,只会影响打点的时间间隔,不会影响点的形状,不会造成短线,选项C错误;振针压得过紧,振针和纸带接触时间过长,可能造成短线,选项D正确.2.(2017嘉兴质检)在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点
2、的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是(D)A.vD=,t1=0.10 s B.vD=,t2=0.06 sC.vD=,t3=0.10 s D.vD=,t4=0.04 s解析:求D点的瞬时速度,最准确的应是包含该点的最短的一段间隔的平均速度.题中间隔CE最好,选项A,B错误;选项C中时间间隔数据错误,CE间的时间间隔应为0.04 s,选项D正确,C错误.3.(2017长沙高一检测)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
3、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50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时s. 解析:电火花计时器通常的工作电压为交流220伏,实验室使用我国民用电时,每隔0.02秒打一次点;相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动.又因从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以共用时t=13T=0.26 s.答案:交流2200.02速度增大0.264.(2017陕西宝鸡中学高一月考)(1)电磁打点计时器使用的电源应是(填“交流46 V”或“交流220 V”),
4、实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为秒.(2)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,并取其中的A,B,C七个点进行研究,这七个点与刻度尺标度的对应情况如图所示.可求出A点到D点的距离是cm.(3)由实验数据可得A点到D点的平均速度是m/s;B点的瞬时速度是m/s.(结果保留两位有效数字)解析:(1)电磁打点计时器使用的是46 V的低压交流电,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为T=5 s=0.1 s.(2)刻度尺为毫米刻度尺,分度值为1 mm,故由图可知,AD之间的距离
5、为4.10 cm.(3)由v=可得AD间的平均速度为vAD=0.14 m/s;从图中可知AC间的距离为2.50 cm,用AC间的平均速度可以较精确地表示B点的瞬时速度,即B点的瞬时速度是vB=0.13 m/s.答案:(1)交流46 V0.1 s(2)4.10(3)0.140.135.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图(甲)所示,a,b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a,b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图(乙)所示装置测量速度,(乙)图中MN是水平桌面,PQ是长1 m左右的木板,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木
6、板上适当位置的两个光电门,与光电门连接的光电计时器没有画出.此外,在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤.让滑块d从木板的顶端滑下,光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.010-2s和2.010-2s,滑块d的宽度为0.5 cm.则滑块通过光电门1的速度v1=m/s,滑块通过光电门2的速度v2=m/s.解析:滑块通过光电门1的时间是t1=5.010-2s,位移是x1=0.5 cm=510-3m,平均速度=0.1 m/s,所以滑块通过光电门1的速度v1=0.1 m/s.同理,滑块通过光电门2的速度v2=0.25 m/s.答案:0.10.256.在“用打点计时器测速度”的实验中,如图给出了
7、从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点.测得x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:(1)在计时器打出计数点4时,小车的速度是多少?(2)在平面直角坐标系中作出速度-时间图像,并分析小车的速度如何变化.解析:(1)打点4时的速度,可用3,5两点间的平均速度表示,而t=20.1 s=0.2 s,则v4=31.35 cm/s.(2)用(1)中的方法,分别计算出1,2,各点速度见下表位置12345速度v(cm/s)16.5021.4026.3031.3536.30将各时刻速度及对应时间在vt中描点,并过这些点作图线,得到速度时间图像如图所示.由图像可知小车速度均匀增加.答案: (1)31.35 cm/s(2)见解析
