2022-2023版高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時器測速度習(xí)題 新人教版必修1

《2022-2023版高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時器測速度習(xí)題 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023版高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時器測速度習(xí)題 新人教版必修1（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時器測速度習(xí)題 新人教版必修11(多選)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用交流電源工作的計(jì)時儀器,根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()A.時間間隔B.位移C.瞬時速度D.平均速度解析:從打下的紙帶上數(shù)一下點(diǎn)的個數(shù)就知道時間,因?yàn)閮蓚€點(diǎn)間的時間間隔為0.02 s,故選項(xiàng)A正確。用刻度尺量一下任意兩個點(diǎn)間的距離,就知道了物體的位移,故選項(xiàng)B正確。從紙帶上不能直接得到瞬時速度和平均速度,只能間接計(jì)算,故選項(xiàng)C、D錯誤。答案:AB2(多選)利用打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶()A.能準(zhǔn)確測出某點(diǎn)的瞬時速度B.能粗略測出某點(diǎn)

2、的瞬時速度C.能準(zhǔn)確測出某段時間內(nèi)的平均速度D.可用任意兩點(diǎn)間的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時速度解析:利用紙帶測速度時,應(yīng)在紙帶上選取兩個相近的點(diǎn),用這兩點(diǎn)間的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時速度,所以只能粗略測出某點(diǎn)的瞬時速度,故選項(xiàng)A錯誤,B正確;從紙帶上可測出兩點(diǎn)間的位移,根據(jù)打點(diǎn)周期可準(zhǔn)確求出兩點(diǎn)間的時間,因此能準(zhǔn)確測出某段時間內(nèi)的平均速度,故選項(xiàng)C正確;“某點(diǎn)”必須包含在所取的兩點(diǎn)之間,才能用這兩點(diǎn)的平均速度代表“某點(diǎn)”的瞬時速度,并不是任意兩點(diǎn)都能代表的,故選項(xiàng)D錯誤。答案:BC3使用電火花計(jì)時器分析物體運(yùn)動情況的實(shí)驗(yàn)中:(1)在下列基本步驟中,正確的排列順序?yàn)?。A.把電火花計(jì)時器固定在桌子上B.

3、安放紙帶C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動D.接通220 V交流電源E.按下脈沖輸出開關(guān),進(jìn)行打點(diǎn)(2)在安放紙帶時,要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在上。解析:電火花計(jì)時器的特點(diǎn):打點(diǎn)是靠放電針和墨粉紙盤之間火花放電來實(shí)現(xiàn)的,故其操作步驟和電磁打點(diǎn)計(jì)時器是相仿的,墨粉紙盤應(yīng)套在紙盤軸上,目的是使它可以轉(zhuǎn)動,均勻地被利用。答案:(1)ABDEC(2)紙盤軸4電源的頻率為50 Hz時,振針每隔0.02 s打一個點(diǎn)?，F(xiàn)在用打點(diǎn)計(jì)時器測定物體的速度,當(dāng)電源頻率低于50 Hz 時,如果仍按50 Hz的時間間隔打一個點(diǎn)計(jì)算,則測出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)值。解析:當(dāng)交流電源的頻率低于50 Hz時,打點(diǎn)計(jì)時器打

4、一次點(diǎn)的時間間隔t將大于0.02 s,因此當(dāng)t時間內(nèi)的位移仍按0.02 s內(nèi)的位移計(jì)算時,根據(jù)此數(shù)據(jù)測出的速度將比真實(shí)值偏大。答案:偏大5在“用打點(diǎn)計(jì)時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時器使用的交變電流的頻率為50 Hz,記錄小車運(yùn)動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇標(biāo)0、1、2、3、4、5的6個計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出。紙帶旁并排放著最小分度為毫米的刻度尺,刻度零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊,由圖可以讀出三個計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中。距離d1d2d3測量值/cm計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)“2時”小車的瞬時速度v2= m/s。解析:讀數(shù)時,應(yīng)注意估讀一位,三個讀數(shù)分別為d1=1.20 cm、d

5、2=5.41 cm、d3=12.01 cm。相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1 s,則v2m/s=0.21 m/s。答案:1.205.4112.010.21能力提升1在研究小車的運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時器打出紙帶,下列關(guān)于選取計(jì)數(shù)點(diǎn)的說法不正確的是()A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量計(jì)算,既方便又可減小誤差B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔應(yīng)是相等的C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離應(yīng)當(dāng)是相等的D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來的,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個數(shù)相等答案:C2(多選)在用“圖象法”處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,為了減小誤差()A.應(yīng)使縱、橫坐標(biāo)每單位長度表示的數(shù)值大一些B.應(yīng)使縱、橫坐標(biāo)每單

6、位長度表示的數(shù)值小一些C.為使圖線通過每個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),應(yīng)使圖線畫成折線D.應(yīng)使圖線畫成直線或光滑曲線,讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)大致均勻分布在圖線附近,對于個別離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以舍去答案:BD3(多選)某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示,圖中O為小車運(yùn)動的起始點(diǎn),O點(diǎn)到A點(diǎn)之間點(diǎn)跡密集且有部分點(diǎn)不清晰。A、B、C、D、E、F、G為所選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個點(diǎn)未畫出,電源頻率為50 Hz,用毫米刻度尺測量?？傻?)A.從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的時間為60.1 sB.從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的時間為60.02 sC.從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的平均速D.通過測量xOG的長度,可知小車從O到G的位移大小解析:因OA之間所打點(diǎn)的情

7、況未知,也就不能確定從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的時間,選項(xiàng)A、B錯誤;由題意,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=50.02 s=0.1 s,則從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動的平均速C正確;OG之間的長度,等于小車從O到G的位移大小,選項(xiàng)D正確。答案:CD4用打點(diǎn)計(jì)時器測瞬時速度實(shí)驗(yàn)時得到的一條紙帶的一部分如圖所示,從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6,現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=5.18 cm,1、2間的距離x2=4.40 cm,2、3間的距離x3=3.62 cm,3、4間的距離x4=2.78 cm,4、5間的距離x5=2.00 cm,5、6間的距離x6=1.22 cm(每0.02 s打一次點(diǎn))。(1

8、)根據(jù)上面記錄,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時的速度并填在表中。位置12345v/(ms-1)(2)根據(jù)(1)中表格,在圖中畫出小車的速度時間圖象,并說明小車速度變化特點(diǎn)。解析:(1)某點(diǎn)的瞬時速度可用包含該點(diǎn)的一段位移內(nèi)的平均速度表示打1點(diǎn)時:v11.20 m/s,打2點(diǎn)時:v21.00 m/s,打3點(diǎn)時:v3m/s,打4點(diǎn)時:v40.60 m/s,打5點(diǎn)時:v50.40 m/s。將數(shù)值填入表格中。位置12345v/(ms-1)1.201.000.800.600.40(2)描點(diǎn)并連線得小車的速度時間圖象。由圖象可知,小車速度均勻減小。答案:見解析5某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器所記錄的紙帶來

9、研究做直線運(yùn)動小車的運(yùn)動情況。實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖所示。其中兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出。已知所用電源的頻率為50 Hz,則打相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間為 s。打A、C點(diǎn)時小車運(yùn)動的速度vA= m/s,vC= m/s。解析:計(jì)時器的打點(diǎn)周期是0.02 s,兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出,可知相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間為T=50.02 s=0.1 s。vAm/s=0.337 m/s;vCm/s=0.413 m/s。答案:0.10.3370.4136在“用打點(diǎn)計(jì)時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中,一條記錄小車運(yùn)動情況的紙帶如圖所示,在其上取了A、B、C、D、E 5個計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)圖中沒有畫出,電火花計(jì)時器接在220 V、50 Hz的交流電源上。(1)由紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s。(此題計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖線(以打A點(diǎn)時開始計(jì)時)。解析:(1)由題意知,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間為T=0.1 s。vBm/s=1.38 m/s;vCm/s=2.64 m/s;vDm/s=3.90 m/s。(2)圖象如圖所示答案:(1)1.382.643.90(2)見解析