高中物理人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度精练

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度精练，共4页。试卷主要包含了实验等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（每小题有一个或多个选项符合题意）
1.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是()
A．打点计时器应用低压交流电源，交流电频率为50Hz；
B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面；
C．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源；
D．为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺。
2．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了（ ）
A．物体运动的时间； B．物体在不同时刻的位置；
C．物体在不同时刻的速度； D．物体在不同时间内的位移。
3．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
4．在使用电磁打点计时器时，有时发现计时器的打点周期不稳定，其原因可能是
A．交流电源的电压不稳定 B．交流电源的频率不稳定
C．巳永久磁铁的磁性太弱 D．振片的固有频率与交流电源的频率有偏差
5．根据打点计时器打好的纸带，可以从纸带上直接得到的物理量是（ ）
A．时刻 B．时间 C位置 D．位移 E．平均速度
6．根据打点计时器打好的纸带，通过适当的计算可以得到的物理量是（ ）
A．时刻 B．时间 C位置 D．位移 E．平均速度
7．打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点。
A．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．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D．点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
8．某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带上留下的不是圆点，而是一列短线，这可能是因为 ( )
A．打点计时器错接在直流电源上；B．电源频率不稳定；
C．打点的振针压得过紧； D．打点的振针压得过松。
二、填空题（把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）
9．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．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步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压 电源的两个接线柱上。
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过 ，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。
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 。
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．利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是
10．使用打点计时器时，下列问题对实验的影响是什么？
（1）错接在直流电源上，影响是
（2）电源频率不稳，影响是
（3）打点针压得太紧，影响是
（4）电源电压不稳，影响是
（5）振针过长，影响是
11．美国著名短跑运动员卡尔·刘易斯曾以9.86s跑完100m．在这次赛跑中，从起跑点算起每10m所用时间分别是：1.88s、1.08s、0.92s、0.89s、0.84s、0.84s、0.84s、0.83s，最后20m用了1.74s．从这组数据可以算出，他跑完100m的平均速度是______m/s，平均速度最小的是第______个10m，平均速度最大的是第________个10m。
12．如图1所示，是某人练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的右端后通过打点计时器．从点痕的分布情况可以断定纸带的运动情况是 。若所用电源频率为50Hz，从打下A点到打下D点，共13点，历时 s，位移为 m，这段时间内纸带运动的平均速度是 m/s．BD段的平均速度是 m/s。
13．电火花打点计时器使用交流 V电源工作，它是利用 在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．工作电源频率是50Hz，如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是 （填“偏大”或“偏小”）。
14．某组学生研究小车从斜面上滑下实验，得到如图2所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示．根据图上数据，可判断小车做 运动，小车经过B点时的速度是____ ___cm/s，小车经过D点时的速度是_______cm/s(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)
A
B
C
D
E
O
0
10
20
30
40
cm
图2
三、解答题（解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）
15．某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图3所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B点的瞬时速度为多大？
O
A
B
1.30
C
D
E
F
G
3.45
6.34
10.08
14.40
19.55
单位:cm
图3

16．如图4所示为某次实验中打出的一条实际大小的纸带，图中O为纸带运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，用毫米刻度尺测量后可算出哪些物理量？你能做出哪些判断？
O
A
B
C
D
E
F
G
图4
A
B
1.20
C
D
E
1.90
cm
2.40
2.38
图5
17．图5是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一条纸带．根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质．
18．请同学帮忙测量你跑一百米的速度，大致描绘你自己跑一百米的v-s图象．简要步骤：一名同学在起点发令，每隔10m站一名同学计时．发令后，你起跑的同时其它10名同学一起按表计时，在你跑过计时同学的同时，停表．把记录的数据记入下表，再计算你每跑10m内的平均速度．（分小组讨论一下，你们需要做哪些准备工作？例如同学的分工协作，发令计时的训练等．）
答案:
1、CD 2、ABD 3、C 4、B 5、ABCD 6、E 7、ABD 8、C
9、10V以下交流；限位孔；复习纸；（n－1）×0.02s；BAEDCF 10、（1）不会打点；（2）打点间隔无规律，不总是每隔0.02s打一个点，但纸带上看不出，而实际上打点间隔已不是0.02s内物体运动的位移；（3）针与纸带接触时间过长，使“点”变成为“线”；（4）不影响打点的时间间隔，影响打点的清晰程度；（5）对纸带的影响和振针压得太紧相似，是间断的直线。 11、10.14m/s，第1个，第8个 12、减速运动，0.24s，7.75×10-2m，0.323m/s，0.203m/s 13、220v, 火花放电，偏小 14、加速运动，65cm/s，122.5cm/s
15、 从A点开始每打五个点取一个计数点，计数点间只有5个间隔，则计数点间运动的总时间为t=0.02×5s=0.1s，每隔0.1s纸带运动的位移分别是2.15cm、2.89cm、3.74cm、4.32cm、5.15cm，说明纸带作加速运动．
A、F间纸带运动的平均速度为
B点的瞬时速度可以用AC、AD、AE或AF段的平均速度表示，其中AC段的平均速度最接近B点瞬时速度．
16、略
17、物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小分别是19.0cm/s、60cm/s、60cm/s、59.5cm/s，物体运动的性质是先加速，后匀速．
解析：AB段的平均速度为
BC段的平均速度为
CD段的平均速度为
DE段的平均速度为
在误差范围内，可认为，则物体先加速，后匀速．
18、解析：设记录的时间为t1、t2、……
算出每段10m所用的时间和每段的平均速度
将每段的平均速度作为此段时间中点的瞬时速度，确定每点的坐标，
（），（），（）……
描点，连线．位置（m）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时刻（s）
0
位置（m）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时刻（s）
0
t1
t2
…
…
…
…
…
…
…
…
第几个10m的位移
1
2
3
……
9
10
10m位移内的时间
t1
t2- t1
t3- t2
……
…
…
每段的平均速度
v1
v2
v3
……
…
…