1、实验:探究小车速度随时间变化的规律(25分钟50分)1.(6分)某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是()A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05秒打一个点B.小车做匀速直线运动C.小车在0.03 s时的速度大小为0.05 m/sD.小车在t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/s【解析】选D。电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02秒打一个点,故A错误;据图像知,小车做加速直线运动,在t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/s,在t=0.03 s时速度大小为0.06 m/
2、s,故B、C错误,D正确。2.(6分)用打点计时器可测物体运动的速度。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.把电火花计时器接在频率为50 Hz的高压_(选填“交流”或“直流”)电源上。B.把电火花计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,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x。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t=_s。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v=计算纸带运动的平均速度。
3、实验步骤的合理顺序是_。【解析】电火花打点计时器利用的是交变电流产生的高压脉冲形成火花放电工作的,其工作电源要求是220 V的高压(相对于电磁打点计时器的46 V的电源电压而言的)交流电源。打点时是通过火花熔化墨粉在纸带上形成点迹的,故纸带需压在墨粉盘的下面。电火花放电周期仍与所使用的交变电流周期相同,即每隔0.02 s打下一个点,故打下相邻n个点的时间间隔为0.02(n-1) s。每个实验步骤中均可先划分为准备、操作与处理三个阶段,再考虑每个阶段中步骤的逻辑性,故本实验中的合理步骤顺序为BAEDCF答案:A.交流B.墨粉纸盘D.0.02(n-1)BAEDCF3.(12分)如图甲所示是用小车拖
4、动纸带、用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。试求:(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度。(2)在图乙中作出速度时间图像。【解析】(1)vB= m/s=0.26 m/s。(2)vC= m/s=0.30 m/s,vD= m/s=0.34 m/s。速度时间图像如图所示:答案:(1)0.26 m/s(2)见解析4.(12分)利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度,打点计时器每隔0.02 s打一个点。(1)实验装置中所用电火花打点计时器应接_V_(选填“交流”或“直流”)电源。(2)如图为某同学做实验时打出的一条纸带,
5、纸带上A、B、C、D是每打五次点的时间作为时间单位的计数点,从刻度尺中可以得到xAB=_ cm,AB段的平均速度vAB=_ m/s。【解析】(1)电火花计时器使用的是220 V交流电源。(2)由图可知,A、B、C、D四点对应的刻度分别是0、1.20 cm、2.90 cm、5.10 cm,则xAB=1.20 cm,小车在AB段的平均速度为:= m/s=0.12 m/s。答案:(1)220交流 (2)1.200.125.(14分)某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系。(1)电磁打点计时器接_电源(选填“低压直流”“低压交流”或“220 V交流”)。(2)实验时,使小车靠近打点计时器,先_再_。(选填“接通电源”或“放开小车”)(3)若所接电源的频率是50 Hz,则每隔_秒打一个点。(4)图乙是绘出的小车速度时间关系图线,根据图线求出小车的加速度为a=_m/s2。(保留三位有效数字)【解析】(1)电磁打点计时器接低压交流电源。(2)实验时,使小车靠近打点计时器,先接通电源再放开小车。(3)若所接电源的频率是50 Hz,则每隔0.02 s打一个点。(4)在v -t图像中图线的斜率表示加速度,即a=0.682 m/s2。答案:(1)低压交流(2)接通电源放开小车(3)0.02(4)0.682