范文一:高考物理知识点打点计时器实验
高考物理知识点:打点计时器实验
1. 实验名称:打点计时器测小车加速度!
2. 实验原理
电磁打点计时器(电火花打点计时器)都是使用50Hz 交流电,所以每隔0.02s 都会打下一个点。
3. 实验器材:
(测小车加速度)打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流电源、带滑轮的长木板、小车、钩码
(测重力加速度)打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流电源、重锤、缓冲沙盒
4. 注意事项
1)开始要把小车停在打点计时器处,再让小车运动,以便在纸带上打下足够的点.
2)先接通电源再放开小车.
3)选择点迹清晰的纸带,在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点,并
做好标记供分析用.
4)将纸带平放在水平桌面上,用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录,不要分段测量.
5)小车的加速度宜适当大些,可以减小长度测量误差,一般能在约50cm 的纸带上清楚取7-8个计数点为宜.
6)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦
范文二:高考物理知识点打点计时器实验
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高考物理知识点:打点计时器实验
1.实验名称:打点计时器测小车加速度!
2.实验原理
电磁打点计时器,电火花打点计时器,都是使用50Hz交流电,所以每隔0.02s都会
打下一个点。
3.实验器材:
,测小车加速度,打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流电源、
带滑轮的长木板、小车、钩码
,测重力加速度,打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流电源、
重锤、缓冲沙盒
4.注意事项
1,开始要把小车停在打点计时器处,再让小车运动,以便在纸带上打下足够的点,
2,先接通电源再放开小车,
3,选择点迹清晰的纸带,在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点,并
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做好标记供分析用,
4,将纸带平放在水平桌面上,用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录,
不要分段测量,
5,小车的加速度宜适当大些,可以减小长度测量误差,一般能在约50cm的纸带上
清楚取7-8个计数点为宜,
6,纸带运动时不要让纸带不打点计时器的限位孔摩擦
范文三:知识点1.4:利用打点计时器测速度
2.仪器原理:电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定它使用 电源,由学生电源供电,工作电压在 以下,当电源的频率是50 Hz时,它每隔 打一个点,通电前把纸带穿过 ,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下, 便振动起来,带动其上的 上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点,如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较 ,实验误差也就比较 。
1.电磁打点计时器的打点周期取决于 ( )
A 、交流电压的高低 B 、交流电的频率
C 、永久磁铁的磁性强弱 D 、振针与复写纸间的距离 答案:B
3.打出的点迹不够清晰的原因可能是?( )
A :电源电压偏低 B :永磁体磁性不足 C :振针位置过高 D :复写纸陈旧 E :振动片不在永磁体的中央 答案:ABCDE
1.关于误差,下列说法正确的是( d )
A .仔细测量可以避免误差 B .误差是实验中产生的错误
C .采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差
D .实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差
3.关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是( a )
A .先接通电源,后释放纸带 B .先释放纸带,后接通电源
C .释放纸带同时接通电源 D .先接通电源或先释放纸带都可以
5.根据打出的纸带,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(ab )
A .时间间隔 B .位移 C .平均速度 D .瞬时速度
6.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列说法正确的是( abd ) A .点痕记录了物体运动的时间
B .点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C .点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状
D .点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
7.利用打点计时器打出的纸带( bc )
A .能准确地求出某点的瞬时速度 B .只能粗略地求出某点的瞬时速度 C .能准确地求出某段时间内的平均速度
D .可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度
8.如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象,下
列说法正确的是( b )
A .质点始终向同一方向运动
B .在运动过程中,质点运动方向发生变化
C .前2 s内做加速直线运动
D .后2 s内做减速直线运动
9、当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出
点痕,下列关于纸带上的点痕说法中正确的是()
A .点痕记录了物体运动的时间
B .点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C .点痕越密集,说明物体运动越快
D .相邻点痕间的间距越大,说明物体运动的快慢 答案:AB
10、手拖动纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6个点的距离为18cm ,则 ( )
A .手运动的平均速度为0.03m/s B .手运动的平均速度为1.5m/s
C .手运动的平均速度为1.8m/s D .手运动的平均速度为180m/s答案:C 11.打出的是短线而不是点是什么原因?( )
A .振针距离复写纸的太近 B .振针距离复写纸的太短
C .电源频率太大 D .电源频率太小答案:A
12、用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求(BC ) A .1.502 m B .1.6214 m C .12.40 cm D .4.30 mm 13.使用电磁打点计时器时,纸带应穿过上,并要放在纸带的 面,打点时应 接通电源, 释放纸带。
15.电磁打点计时器是使用交流电的计时仪器,电源的频率为50Hz 时,振针每隔 0.02 秒打一个点,现在使用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz 时,仍然按50Hz 时的频率计算,则测出的速度数值将比物体的真实值偏大。 8 如图1-4-8所示是一条利用打点计时器打出的纸带,求A 点的瞬时速度.
范文四:打点计时器实验
一、 打点计时器实验
1.【2013广东高考】.(18分)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示
其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz,纸带上计数点的间距如图16(b)所
示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
S1 S2 S3 S4 S5 S6
① 部分实验步骤如下:
A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带
B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C. 将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D. 把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
② 图16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5。
为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=
1.答案:(1)DCBA ; 0.1 ; S?S5?S6?(S1?S2?S3)S4?S5 ; 4 29T2T
2.(广东卷)34.(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读
出A、B两点间距s=__________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
答案:①0.02s,②0.70cm,0.100m/s
解析:
(1)①T?1?0.02s f
②读A、B两点数值:1.00cm、1.70cm
故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cm
vc?BD?BD0.90?1.10??10?2m/s?0.100m/s 2t0.2
(sD?sB)?2?(sB?sA)(sD?3sB?2sA)f2
a??2753T
3.2010·重庆·22(1)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度,电
源频率f?50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不
当,纸带被污染,如题22图1所示,A、B、C、D是本次排练的4个计数点,仅能读出其中
3个计数点到零点的距离: SA?16.6mm、SB?126.5mm、SD?
624.5mm
若无法再做实验,可由以上信息推知:
①相邻两计数点的时间间隔为 s;
②打 C点时物体的速度大小为 m/s(取2位有效数字)
③物体的加速度大小为 (用SA、SB、SD和f表示)
(sD?3sB?2sA)f2
【答案】⑴①0.1s ②2.5 m/s ③ 75
【解析】⑴①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间
隔为T=0.1s。 ②根据间的平均速度等于点的速度得vC?sD?sB?2.5m/s 2T
③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大,有
BC?AB?aT2,CD?BC?aT2?AB?2aT2,BD?2AB?3aT2,所以
(sD?sB)?2?(sB?sA)(sD?3sB?2sA)f2
a?? 753T2
4. 2010·全国卷Ⅱ·22利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪
器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的
小点。
(1)为了测试中午下落的加速度,还需要的实验器材有——。(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据
处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因:——————。
5.2010·江苏物理·11为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同
学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小
车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 ▲ (选填“之前”或“之后”)接通
打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气
阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由。
答案:
6. 2010·新课标·22如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁
夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)
A、米尺 B、秒表 C、0~12V的直流电源 D、0~12V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有______.(写出两个原因)
答案:(1)AD(2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误
差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定。
解析:(1)用A项米尺测量长度,用D项交流电源供打点计时器使用。(2)纸带与打点计时
器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点
距离过近,交流电频率不稳定。
7.(09·全国卷Ⅰ·23)(10分)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角
的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板
上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离
h2;
③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1
④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos?;
⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cos?关系曲线。
(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):
①斜面倾角的余弦cos?= ;
②滑块通过光电门时的速度v= ;
③滑块运动时的加速度a= ;
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;
(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d= 。
答案:(1)①cos??
3.62cm
解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如
图所示① ;根据三角形关系可得到cos??s2?(h1?h2)2h1?h2d2d2d?m;②;③a?;④mg;(2)ss222s2s2?(h1?h2)2xd,②根据v??③根据运stv2v2d2
动学公式x?,有s?,即有a?;④根据牛顿第二定律mgsin??f?ma,则2a2a2s2
h1?h2d2
?m有f?mg;(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第2s2s1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或
者3.62cm也对。
8.(09·天津·9)(3)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静
止开始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度。
① 所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,
此外还需 (填字母代号)中的器材。
A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率
等于重力加速度,
除作v-t图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的
是 。
v2
(3)答案: ①D,?h,速度平方的二分之一,重物下落的高度。 2
解析:本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。
①打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码。计算速
度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,选D。
v2
②由公式v?2gh,如绘出?h图像,其斜率也等于重力加速度。 22
9(08年四川卷)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的
挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1 所示。图2
为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路
被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如
图4所示。由图可知,
(l)挡光片的宽度为_____________mm。
(2)圆盘的直径为_______________cm。
(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms,则圆盘转动的角速度为_______弧度/
秒(保留3位有效数字)。
解析:由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读
数.d?10?24.2?0.01?10.242mm,D?242?4?0.05?242.20mm=24.220cm. 圆盘转动的角速度为w??
t,而??d综合两式并代入数据可得:w?1.69rad/s. ?2?,2?r
10.(08年宁夏卷)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装
置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木
板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨
过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50
Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,
在纸带上打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计
数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图
中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的
字母)
A.木板的长度l B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数?= (用被测物理量的字母
表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏
小” )。写出支持你的看法的一个论据:
。
答案:(1)0.495~0.497m/s2
(2)① CD (1分)
(3)m3g?(m2?m3)a m2g
解析:对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度。
11.(07年北京理综)某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面
向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清
晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2??6点所示。
c.测量1、2、3??6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3??S6。 d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e.分别计算出S1、S2、S3??S6与对应时间的比值SS1S2S3……6。 t1t2t3t6
f.以
SSS为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,划出—t图线。 ttt结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 [来源:高&考%资(源#网]
C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2= cm,S5= cm。
③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你
在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出
S—t图。 tS④根据—t图线判断,在打0计数点时, t
小车的速度v0= m/s;它在斜
面上运动的加速度a= m/s2。
答案 ⑵①A,C
②(2.97~2.99),(13.19~13.21)
③如图
④(0.16~0.20),(4.50~5.10) 12.(07年天津理综)⑴一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49 mm。用它测量某物体长度,卡尺示数如图所示,则该物体的长度是_______cm。
⑵某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56 cm、CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,小车运动的加速大小为2答案:(1)4.120;(2)0.986,2.58,5.99;
13.(07年广东卷)如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。
(b)
⑴根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为_________m/s2。(结果保留两位有效数字)
⑵打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。
⑶如果取重力加速度10 m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。 答案:⑴5.0 m/s2(结果是4.8 m/s2的得1分)
⑵D4D3区间内
⑶1:1
14.(江西省白鹭洲中学2013届高三上学期第一次月考物理试卷)打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,下图中甲、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. 单位:cm
(1)甲图是 打点计时器,电源采用的是 。
(2)乙图是 打点计时器,电源采用的是 。
(3)某次实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4……,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm ,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为___________ m/s,小车的加速度为___________m/s2。
间间隔都是0.02s,因此以后统称“打点计时器”。
(3)v2=x2?x336?42?mm/s?390mm/s?0.39m/s; 10T10?0.02
a??x3?x4???x1?x2??42?48???30?36?222?mm/s?600mm/s?0.6m/s。 2210T10?0.0215.(河北省衡水中学2013届高三上学期第一次调研考试物理试题)如图所示是某同学
(1)在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为vB=_____ m/s;vC=_____ m/s;vD=______ m/s.
(2)在如图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____ ___________.
3.(1)1.38m/s;2.64m/s;3.90m/s (2)如图所示 (3)约为0.20m/s;表示0
时4.0.34;0.39
解析:vD=sCE119.8?52.2?mm/s?338mm/s?0.338m/s?0.34m/s; 2T2?0.1
?a?
。 sCE?sAC2T2?119.8?52.2??52.2mm/s2?385mm/s2?0.39m/s2?0.39m/s22?0.12
17.(广西南宁二中、玉高、柳高2013届高三第一次联考理科综合试题)某同学利用图甲所
示的实验装置做了这样的实验。
①按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车,小车由静止开始运动。 ②按实验要求正确装上纸带,让小车靠近打点计时器,按住小车,打开打点计时器电源,释放小车,获得一条带有点列的纸带。
③在获得的纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点A、B、C、…。测量相邻计数点的间距s1、s2、s3、…。并将其记录在纸带上对应的位置处。
完成下列填空:
(1)已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源,若打点的时间间隔用△t表示,则△t= s。
(2)设纸带上五个相邻计数点的间距为s1、s2、s3和s4。a可用s1、s4和△t表示为a;vB可用s1、s2和△t表示为vB。
(3)图乙为用米尺测量所得纸带上的s1、s3、s3和s4的情况,由图可读出s1
a=s4?s1
75?t2?3.90?1.68222cm/s?74cm/s?0.74m/s,275?0.02
vB=s1?s21.68?2.42?cm/s?0.205m/s 10?t10?0.02
18.(贵州省湄潭中学2013届高三第一次月考理科综合能力测试)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
cm
(1)如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离。由这些已知数据计算:该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。其大小为
a=_____m/s2。与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_________ m/s。(答案均要求保留3位有效数字)
(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz
,而做实验的同学并不知道,那么加速
19.(安徽省池州一中2013届高三第一次月考理科综合试题)某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动.
(1)下列有关操作的叙述正确的是 ( )
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流低压电源连接
C.释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
D.应先释放纸带,然后接通电源
(2)实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图所示。已知电源频率为50Hz,则纸带中打A点到打F点的时间间隔是________s。从该纸带可知,重物下落的加速度大小a=________m/s2(保留三位有效数字)。若实际电源的频率不是50Hz,而是52 Hz
,则由上面
20.(安徽省马鞍山市2012届高三第一次教学质检试题理综卷)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为m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2。
5.0.86(0.864也对);0.64 解析:vA=s3?s48.33?8.95?cm/s?86.4cm/s?0.864m/s;2T2?0.10
?0.64m/s。 a=?s4?s5?s6???s1?s2?s3?
9T2
21.(广东省粤西北“九校”2012届高三联考理综试题)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打出的纸带。并在其上取了O、A、B、C、D、E、F 7个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点。本图中没有画出)打点计时器用的是220V、50Hz的交流电源。
O B C D E
F A
(1)实验时,在正确安装好装置后,把小车放到靠近打点计时器的位置,再先
后 ,使小车运动,而后得到反映小车运动的纸带。
(2)利用纸带的数据可计算得出该物体的加速度a为 m/s2;(计算结果保留三位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 。
(填“大”或“小”)。
22.(安徽省黄山市2012
届高三“七校联考”试题)利用如图所示装置可以研究自由落体运动:
(1)实验时调整好仪器,开始打点计时的时候,应先 ,然后 。
(2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有 (填入正确选项前的字母)
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.直流电源
(3)实验中用打点计时器打出一条纸带,在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点,用刻度尺测出相邻两点间的距离x1和x2,已知交流电频率为50赫兹,当地的重力加速度为
9.81 m/s2。下列A、B、C、D四组数据中,正确的一组是 。
A.51.0mm,55.8mm B.49.0mm,52.9mm C.45.1mm,52.8mm D.50.5mm,51.7mm
7.(1)先开电源;再放纸带 (2) C (3)B
23.(广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷)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,则打A点时小车瞬时速度的大小是_______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).
24.(河北省衡水中学2012届高三上学期第三次调研考试)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源.他经过测量得到各点到A点的距离如图所示。
(1)计算vF的公式为vF=____;
(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比____(选填:偏大、偏小或不变). 9.vF?d6?d4 (2)偏小
10T
25.(江西省临川一中等2012届高三上学期联考试卷)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
(1)实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量 的。
(2)上表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据 ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
(3)本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源
于 .(只要求写出一种)
26。(2013高考江苏物理第11题)(10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示。 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。 手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。 当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落??。 这样,就可测出多个小球下落的总时间。
(1)在实验中,下列做法正确的有___▲____。
(A)电路中的电源只能选用交流电源
(B)实验前应将M调整到电磁铁的正下方
(C)用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下
落的高度
(D)手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下
落的总时间T=6.5s。 可求出重力加速度g=_______m/s。 (结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法。
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t,这导致实验误差。 为此,他分别取高度H1 和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2。 他是否可以利用这两组数据消除?t对实验结果的影响? 请推导说明。
.答案: (1)BD (2)9. 4
(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可)
(4)由H1?21T11Tg(??t)2和H2?g(2??
t)2 2n2n
可得g?
12因此可以消去△t的影响.
解析:电路中的电源可以选用直流电源,选项A错误。实验前应将M调整到电磁铁的正下方,选项B正确。用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径作为小球下落的高度,选项C错误。手动敲击M的同时,电磁铁断电,小球开始自由落体运动,按下秒表开始计时,选项D正确。
实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下落的总时间T=6.5s,单个小球自由落体运动的时间为0.65s。由H=
122H2
gt 可求出重力加速度g=2=9.4m/s。 2t
27.(18分)(2013高考广东理综第34题)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示,其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图16(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
图16(b)
A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。 C. 将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。 D. 把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是:_________________________(用字母填写)。 ②图16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s。 ③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_________.
(1)答案:①CDBA②0.1s③
s4?s5(s4?s5?s6)?(s1?s2?s3)
④ 2
2T9T
考点:研究匀速直线运动实验,纸带分析,家用交流电周期
解析:①上述实验步骤的正确顺序是:将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带
21
相连。把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。测量完毕,关闭电源,取出纸带。
②时间T=5T0=5×0.02s=0.1s。
③运用在匀变速直线运动中,中间时刻速度的等于这段时间内的平均速度计算计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=
s4?s5
。 2T
2
??s1?s2?s3 s2??s4?s5?s6 则:T’=3T。则有△s’=aT’,解④取s1
得a=
(s4?s5?s6)?(s1?s2?s3)
。 2
9T
28.(8分)(2013河南漯河市联考)如图甲所示,用包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒代替纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,代替打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为20.0 mm,44.0 mm,68.0 mm,92.0 mm,116.0 mm,140.0 mm,已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样,由此研究圆柱棒的运动情况.根据以上内容,回答下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,图乙中的________端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”).
(2)根据图乙所给的数据,可知毛笔画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=________m/s;圆柱棒竖直下落的加速度a= m/s.(结果保留三位有效数字)
2
22
29.(5分)(2013贵州六校联考)一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为
1
s,测得x1=7.68cm,x3=12.00cm,用上述数30
2
据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s,图中x2约为________cm。(结果保留3位有效数字)
30.(6分)(2013山东省临沂市质检)我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试
验飞船,某次实验过程中,一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的照相方法,从火箭点火时刻开始,每隔2.0s曝光一次,得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片(如图所示),已知火箭的长度为57.5m,当地重力加速度为9.8m/s.用刻度尺测量照片上的有关长度,结果如图所示,根据上述条件和图示,请回答:
(1)火箭运动8s时的高度 m. (2)火箭运动6s时的速度大小 m/s.
2
23
(3)火箭上升的加速度大小 m/s.
2
31.(2013山东济南期中检测)下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
2
(1)该物体的加速度为 m/s,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm, (3)打第2个计数点时该物体的速度为 m/s。
32.(6分)(2013山东寿光市质检)如图是物体做匀变速直线运动纸带的一部分,已知所用打点计时器的周期T=0.02s,A、B、C分别是三个记数点,每两个记数点间有四个记时点未
画出,纸带下方是一把毫米刻度尺。则由纸带和刻度尺可知:A与B之间的距离为 cm,B与C之间的距离为 cm,该匀变速直线运动的加速度是a= 2
m/s。
24
33.(2013山东师大附中质检)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 。 (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出
2
A、B两点间距x= cm;C点对应的速度是 m/s,加速度是 m/s(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字
)
11.(2013安徽合肥名校联考)为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数,让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动,用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位
2
置,如图7所示。已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,钢球质量为m,则阻力常数k的表达式为 。
25
答案:
mg
解析:钢球从某一高度竖直下落进入液体中先做减速运动,后做匀速运动,由4s0f
mg
。 4s0f
mg= kv,v=2 s0/T=2 s0f,解得k=
2
12.(2013山东济南外国语学校测试)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一
条纸带如图所示,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都为记数点。测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。
(1)在计时器打出点4时,小车的速度分别为:v4 = m/s。
2
(2) 该匀变速直线运动的加速度的大小a = m/s。(结果均保留三位有效数字
)
4【2013广东高考】.(18分)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz,纸带上计数点的间距如图16(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
S1 S2 S3 S4 S5 S6
④ 部分实验步骤如下:
26
测量完毕,关闭电源,取出纸带
接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
⑤ 图16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s ⑥ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5。
为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 5答案:(1)DCBA ; 0.1 ;
E.
F. G. H.
S?S5?S6?(S1?S2?S3)S4?S5
; 4 2
9T2T
(广东卷)34.(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。 ②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读出A、B两点间距s=__________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
答案:①0.02s,②0.70cm,0.100m/s
解析: (1)①T?
1
?0.02s f
②读A、B两点数值:1.00cm、1.70cm 故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cm
vc?BD?
BD0.90?1.10
??10?2m/s?0.100m/s 2t0.2
(sD?sB)?2?(sB?sA)(sD?3sB?2sA)f2
a??
753T2
9.山东省实验中学2010届第一次诊断性测试在“研究匀变速直线运动”的实验中所使用的电源是50HZ的交流电,某同学打好三条纸带,选取其中最好的一条,其中一段如图所示。
图中A、B、C、D、E
2
m/s
27
答案:0.877m/s----------2分 3.51m/s2---------------------2分
12.江苏省扬州中学2010届高三综合练习在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(下述第(1)、
(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)
(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度vC是______m/s; (2)计算该物体的加速度a为________m/s2;
(3)纸带上的A点所对应的物体的即时速度vA=______m/s;
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______(填“大”或“小”). 答案:(1)0.16;(2)0.42-0.44;(3)0.070-0.080;(4)大
15. 四川省广元中学2010届高三第四次月考在验证机械能守恒定律的实验中,质量m = 1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如下图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s。求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB = (保留两位有效数字);
2
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP = ,动能的增加量△EK = (保留两位有效数字);
(3)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a= 。(保留两位有效数字)
(4)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP 也一定略大于△EK ,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因。
28
答案:(1)0.97m/s(2)0.48J 0.47J
(3)a=9.7 m/s(4)原因是重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失 19. 湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。 ⑴实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做 ▲ 运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB; ⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
22
⑵下表中记录了实验测得的几组数据,vB是两个速度传感器记录速率的平方差,则?vA
2
加速度的表达式a = ▲ ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
⑶由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是 ▲ 。
29
答案:(7分)⑴匀速直线 (1分)
v?⑵
2
B
2?vA?
2L
(2分) 2.44 (1分)
⑶如图(2分)
⑷没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大(1分)
20.福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考有位同学设计了一个实验,用来验证在外力作用下物体做加速运动时,动能的改变量等于合外力所做的功。如图,他使用的实验仪器有.电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天
平(图中未画出)、带定滑轮的木板(长约1米)、细线、砝码盘、砝码等。 该同学操作如下。
(1)用天平测出木块的质量m。把器材按图安装好。纸带固定在木块中间的方孔内。 (2)把木块放在打点计时器附近,用手按住,往砝码盘中加砝码,再放开木块,让它做加速运动。然后接通打点计时器电源,让它工作。当木块到达定滑轮处时,断开电源 (3)取下纸带,并在纸带上做了如下图的标记,然后进行数据处理。
请回答下列问题。
(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处,请更正: 。 1请你(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移SA,SB,SAB.○2写出木块在加速阶段所受合外力的表达式: ;○
请写出验证动能定理的方法: 。
(3
)在上述试验中,如果对该同学选择的仪器和做法做一些更改,则可以直接将砝码及砝
30
码盘的重力,作为研究对象所受到的合外力。为达到这个目的,你认为应该怎样做
。 答案:(1)应先接通电源,待打点计时器稳定工作后,再放开木块。(2分) (2)F合?ma?m由 F合?SAB?
SB?SA
;(2分) 2
32T
112
; mVB2?mVA
22
可知,只要验证.在误差允许范围内SAB?(SB?SA)是否成立即可。(2分) (3)将木块换成带轮小车以减少摩擦;垫起木板一端利用小车的下滑力平衡摩擦力;保证
砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量。(3分)
11. 合肥一六八中学2010届高三第二次段考在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.8m/s2.实验选用重锤质量为0.1kg,从所打纸带中选择一条合适的纸带,此纸带第1、2点间的距离接近 。纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示,则重锤从O运动到C,重力势能减少 J(保留小数点后两位)。重锤经过C时的速度为 m/s。其动能增加 J(保留小数点后两位)。
单位:
cm
答案:2mm 0.55 J. 3.30 m/s 0.54 J
12.广东省蓝田中学2010届高三摸底考试某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
cm
s 如果用S1、S2、 S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:
该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。 其大小为a=_____m/s2
与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_________ m/s。(答案均要求保留3位有效数字) 解:①
a?
?s4?s5?s6???s1?s2?s3?
9T2
,1.93m/s2(用逐差法或图象法求。) ②
1.19m/s
13. 湖北省荆州中学2010届高三九月月考“测量纸带运动加速度”实验中利用打点计时器得到一条纸带,纸带上 A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图中标示,其中每相邻两点间还有4个点未画出。根据测量结果计算:(1)打C点时纸带的速度大小:_______________m/s;(2)纸带运动的加速度大小:________________m/s2。(结果保留3位有效数字)
A
B
C
D
E
F
G
9.50
11.00 12.55 14.00 15.50
17.05
单位:cm
答案: 1.18 m/s; 1.50 m/s2。
(2)(6分)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,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都为记数点。测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。
①在计时器打出点4时,小车的速度分别为:v4 = cm/s,加速度a = cm/s。 ②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________ ___(选填:偏大、偏小或不变). 答案:(1)① AC ②4.00 (2)① 31.35 49.6 ; ②偏小
19. 山东省育才中学2010届高三9月月考(1)
某同学要进行探究小车速度随时间变化的规
2
律实验,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在横线上(填编号): ...
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨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小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s。(结果要求保留三位有效数字)
2
答案:(1)② ④ ⑦ ,(2) 0.337 0.393-
22.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于
盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应之间Δt的比值定义为角加速度β(即??
??
).我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸?t
来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D??为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
cm
0 乙 20
丙
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后
固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上; ②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动; ③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为 ▲ cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为 ▲ ▲ rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为 ▲ ▲ m/s2,圆盘转动的角加速度大小为 ▲ ▲ rad/s2; (4)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是 ▲ ▲ (至少写出1条).
答案:(1)6.000cm;(2)6.5rad/s;(3)0.59m/s2,9.8rad/s2;(4)存在空气阻力;纸带与限位孔之间存在摩擦力等.(每问2分)
26.浙江省杭州高中2010届高三第二次月考如图(a)所示,小车放在斜面上,
车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,
释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。
①根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。(结果保留两位有效数字)
②打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。
③如果取重力加速度10m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。 答案:①5.0m/s2(结果保留两位有效数字) ②2.98③2:1
(2)下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,通过数据处理可获得各计数点对应时刻小车的瞬时速度v,
右表是纸带的测量结果(填补表格空白位置)
(3)由纸带和测量数据不难看出,纸带的
(“左”或“右”)端是系小车的。
答案:(1)接通电源 ; 释放小车 (2)1.51,5.06(无估读不给分);0.49 (3)左
28.上海市建平中学2010届高三摸底测试如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点) (1)请将下列实验步骤按先后排序:________________________。 ① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ② 接通电火花计时器的电源,使它工作起来 ③ 启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④ 关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出 角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是_______
A .秒表 B .毫米刻度尺 C. 圆规 D .量角器
(3)写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:___________________ (4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好 接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果有影响吗?______________________。
甲
乙 丙
答案:(1)①③②④;
(2) D (3) ??
?
(n?1)t
,θ是n个点对应的圆心角,t是电火花计时器的打点时间间隔;
(4)没有影响
水法测重力加速度的作法如下:
(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处开始下落。
(2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到“100”,计时停止,秒表上时间为40s。
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm,根据上述实验所得的数据,计算出重力加速度的值为__________。
答案: 9.82m/s2。
(1) 在用“图象法”处理实验数据时,为了减少误差( ) A.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些 B.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些 C.为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线
D.应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线附近,对于个别离线较远的点可以舍去
(2) 某同学要进行探究匀变速直线运动实验,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在横线上(填编号): ...
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
(3)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小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s。(结果要求保留三位有效数字)
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答案: (1) BD (2) ②④⑦ (3) 0.337m/s,0.393m/s2
12.(东北师大附中2008年高三“三年磨一剑”第二次摸底考试)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤: A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否 等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 . (将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸
夹子 重物
带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大 于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通 过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要 测量的物理量是 .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出 重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= .
(s?s1)f
答案:(1)BCD (2)a?2
4
2
(s2?s1)f2(s1?s2)2f2
] (3) 重锤的质量m ,m[g?] 或m[g?
32s0?s14
1)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动.如图是经打点计时器打出的纸带的一段,计数点序号(按打点顺序计数)是1、2、3、4??,已知交流电的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个打印点。则小车运动的加速度大小是______m/s2,小车做__________(填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”).(保留3位有效数字)
(2)为了测量一个高楼的高度,某同学设计了如下实验:在一根长为l的绳两端各拴一重球,一人站在楼顶上,手执上端的重球无初速度的释放使其自由下落,另一人在楼下测量两球落地的时间差?t,即可根据l、?t、g得出高楼的高度(不计空气阻力).
①从原理上讲,这个方案是否正确_____________,理由: ②从实际测量来看,你估计最大的困难是 答案:(1) 1.90(仅此一答案), 匀减速 (2) ① 正确
理由:只要能给出正确的高度h的表达式或方程均给分,但只有文字说理不得分 ②最大困难: Δt的测量
14..(广东实验中学2008—2009学年上学期高三阶段考试一)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2。(保留三位有效数字)
答案:.0.405
0.756
38.(宿迁市2008届第一次调研)某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验,图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为50HZ,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3??。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,则
(1)物体做 的运动,理由是 ;(2)物体通过1计数点的速度v1= m/s;(3)物体运动的加速度为a = m/s.
答案:(1)匀加速直线(1分) Δs=常数(2分) (2)0.375m/s(2分) (3)1.5m/s (2分)
2
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范文五:打点计时器
4 实验:用打点计时器测速度
复写纸: 纸带:
已打点纸带:
三、实验步骤
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
四、数据处理
(1)纸带数据的测量
(2)瞬时速度的求法
(3)速度——时间图像
五、注意事项
(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。
(2)使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹过密。
(4)使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上面;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。
(5)使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。
(6)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(统一测量出各测量点到起始测量点O 之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
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