新教材教科版高中物理必修第一册第1章描述运动的基本概念第4节实验：用打点计时器测量小车的速度同步练习（Word版附解析）

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这是一份新教材教科版高中物理必修第一册第1章描述运动的基本概念第4节实验：用打点计时器测量小车的速度同步练习（Word版附解析），共3页。

第4节　实验:用打点计时器测量小车的速度

课后训练巩固提升

一、双基巩固　学考突破

1.某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图所示,这可能是因为(　　)

A.打点计时器错接在直流电源上

B.电源的电压不稳

C.电源的频率不稳

D.振针压得过紧

答案:D

解析:正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸带上才能留下点。当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,这时会出现有时有点,有时无点的情况。当振针与复写纸的距离过小时,振针就会有较长的时间与复写纸接触,这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段。

2.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,不经计算,通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是(　　)

A.时间间隔 B.位移

C.平均速度 D.瞬时速度

答案:B

解析:时间间隔通过数纸带上所打点的个数经过计算得出;位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出;而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出;故应选B。

3.若电源的频率为50 Hz时,振针每隔0.02 s打一个点,现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体速度的真实值　　　　。

答案:偏大

解析:当交流电源的频率低于50 Hz时,打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s,因此按0.02 s计算时,时间偏小,根据此数据测出的速度将比真实值偏大。

4.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为　　　　,通过第二个光电门的速度为　　　　。

答案:0.10 m/s　0.27 m/s

解析:由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示。

经过第一个光电门的速度v1= m/s=0.10 m/s,经过第二个光电门的速度v2= m/s=0.27 m/s。

二、选考奠基　素养提升

1.在探究小车速度随时间变化规律的实验中:

(1)打点计时器使用的电源为　　　　(选填“交流”或“直流”)电源。

(2)下列操作中正确的有　　　　　　(填选项代号)。

A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器

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,后释放小车

D.电火花打点计时器应使用低压6 V以下交流电源

(3)电火花打点计时器正常工作时,其打点的周期取决于　　　　(填选项代号)。

A.交流电压的高低

B.交变电流的频率

C.墨粉纸盘的大小

D.纸带的长度

(4)实验中,打点计时器所用电源的频率为50 Hz(每隔0.02 s打一次点),打出的一条纸带如图所示。A、B、C、D是计数点,相邻计数点之间还有四个点未画出,用毫米刻度尺测量,情况如图所示,则纸带在A、B之间的运动时间为　　　　 s,在A、C间的平均速度为　　　　 m/s,在A、D间的平均速度为　　　 m/s,B点的瞬时速度更接近于　　　　 m/s。

答案:(1)交流　(2)AC　(3)B　(4)0.1　0.070　0.083 0.070

解析:(1)打点计时器使用的电源为交流电源。(2)在释放小车前,小车要靠近打点计时器,选项A正确,B错误;应先接通电源,后释放小车,选项C正确;电火花打点计时器应使用220 V交流电源,选项D错误。(3)电火花打点计时器正常工作时,其打点的周期等于交变电流的周期,故打点周期取决于交变电流的频率,故选B。(4)由题意知,每隔0.02 s打一次点,相邻计数点之间还有四个点未画出,即相邻计数点之间有5个时间间隔,A、B之间的时间为0.02 s×5=0.1 s;A、C间的距离为14.0 mm=0.014 0 m,A、D间的距离为25.0 mm=0.025 0 m,由公式v=,得vAC= m/s=0.070 m/s,vAD= m/s=0.083 m/s,B点的瞬时速度更接近于0.070 m/s。