(人教版)初升高物理暑假预习2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律(讲义)(学生版+教师版)
展开知识点1:实验探究
1.实验目的
(1)进一步练习使用打点计时器并会利用平均速度求瞬时速度;
(2)学会利用v-t图像处理实验数据,探究小车速度随时间变化的规律。
2.实验原理
(1)利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点对应时刻为中间时刻,取与之相邻的
两点间的位移,用这段位移的平均速度表示该点的瞬时速度.
(2)用v-t图像表示小车的运动情况:如果t 图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的.
3.实验器材
打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码(或钩码)刻度尺、坐标纸。
4.实验步骤
(1)如图所示,把一端附有滑轮的长铝板平放在打点计时器小车实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长 纸带一铝板没有定滑轮的一端,连接好器材.
(2)把一条细绳拴在小车上,细绳的另一端跨过定滑轮且下面挂上适当数量的槽码,纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车的后面.
(3)把小车停在靠近打点计时器的位置,启动计时器,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点。随后,立即关闭电源。
(4)换上新纸带,重复实验两次.
(5)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的,舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点.
(6)选择连续的且相隔0.1s 的计数点进行测量,把数据填入事先设计好的表格中
(7)计算出各计数点的瞬时速度,填入表格中。
(8)增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)更换纸带再做两次实验。
①利用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度,是利用纸带求瞬时速度的常用方法;
②实验步骤可简化为放置→固定→连接→先启后放→重复实验→数据分析;
③实验注意事项
(1)实验前:1.固定长铝板时定滑轮要伸出桌面,打点计时器要固定于没有定滑轮的一端;2.应让小车停在靠近打点计时器的位置,这样可以最大限度地利用纸带;3.细绳应与长铝板平行,保证小车的加速度不变。
(2)实验时:1.必须先启动计时器,再释放小车;2.实验后必须先断开电源,再取下纸带。
(3)牵引小车的槽码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移差别不大,导致误差增大.
【典例1】在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,下列操作中正确的有( )
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.电火花计时器应使用低压交流电源
【答案】AC
【详解】AC.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了尽可能增加纸带长度,且在纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,且应先接通电源,后释放小车,故AC正确;
B.打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端,故B错误;
D.电火花计时器应使用220V交流电源,故D错误。
故选AC。
【典例2】图是用电磁打点计时器探究小车速度随时间变化的规律时得到的一条纸带,测量出AB=1.20cm,AC=3.60cm,AD=7.20cm,计数点A、B、C、D中,每相邻两个计数点之间有四个点未画出。以下说法正确的是( )
A.电磁打点计时器打出的纸带只能记录时间而不能记录位移
B.若电源频率f=50Hz,则相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.10s
C.若电源频率f=50Hz,则打下B点时小车的速度vB=0.20m/s
D.本实验也可以采用电火花计时器
【答案】BD
【详解】A.利用打点计时器打出的纸带既可以记录时间,又可以记录位移,故A错误;
B.电源频率f=50Hz时,电磁打点计时器打点的周期为0.02s,相邻两个计数点间有4个点未画出,即两个计数点间的时间间隔为T=0.10s,故B正确;
C.匀变速直线运动,中间时刻瞬时速度等于该段时间的平均速度,即
vB==0.18m/s
故C错误;
D.用电磁打点计时器探究小车速度随时间变化的规律时,可以选用电磁打点计时器,也可以选用电火花计时器,故D正确。
故选BD。
【典例3】关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应接交流电源,交流电源频率通常为50Hz
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08s
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大
D.电磁打点计时器接在220V交流电源上,电火花计时器接在4~6V交流电源上
【答案】AC
【详解】A.打点计时器使用交流电,交流电源频率通常为50Hz,故A正确;
B.相邻两个点迹之间的时间间隔为0.02s,相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s,故B错误;
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,根据相邻两个点迹之间的时间间隔相同可知速度大相邻两个点迹之间距离大,故C正确;
D.电磁打点计时器使用4~6V的低压交流电源,电火花打点计时器使用220V交流电源,故D错误。
故选AC。
【典例4】在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误的步骤是____。
A.将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在直流电源上
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,先接通电源,待打点稳定后再放开纸带
(2)在实验中得到一条如图所示的纸带,已知电源频率为,相邻计数点间的时间间隔为,测量出、,则打下F点时小车的瞬时速度大小为____。(结果保留两位有效数字)
(3)若实验时电源频率大于,则打下F点时小车的实际速度____(填“大于”“小于”或“等于”)测量速度。
【答案】 A 0.46 大于
【详解】(1)[1]A.将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在交流电源上,故A错误,符合题意;
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,故B正确,不符合题意;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,故C正确,不符合题意;
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,先接通电源,待打点稳定后再放开纸带,故D正确,不符合题意。
故选A。
(2)[2]根据题意,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,打下纸带上F点时小车的瞬时速度大小为
(3)[3]若实验时电源频率大于,则相邻计数点间的时间间隔,由F点的瞬时速度表达式可知,其实际速度大于测量速度。
知识点2实验数据处理及误差分析
1.测量并记录数据
(1)从三条纸带中选择一条点迹最清晰的,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作为计时起点(0 点),每5个点取一个计数点进行测量,如图所示(相邻两点间还有四个点未画出).标明0,1,2,3,4 测量各计数点到0点的距离x ,记录并填入表中;
(2)分别计算出相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3、……;
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,即 ,求得打下各计数点时的瞬时速度。例如,图中计数点 4 对应的速度.将求得的打下各计数点时的瞬时速度填入表格中。
2.作出v-t 图像并分析运动规律
(1)在坐标纸上建立v-t 坐标系并根据表格中的数据在坐标系中描点.
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。
(3)观察所得到的直线,分析小车的速度随时间的变化规律。根据画出的v-t图像求出小车运动的加速度。
3.实验结论
如果画出的v-t图线是一条倾斜的直线,说明小车做速度均匀变化的直线运动.图线和纵轴的交点表示开始计时时小车的速度——初速度。若图线与横轴有交点,表示计时开始一段时间后,小车才开始运动.
4.实验误差的主要来源
参与本实验计算的量有位移x和时间t,因此误差主要来源于位移x 。
(1)我们应选择点迹小而清晰的纸带,且要用分度值为 1 mm 的刻度尺测量并估读到0.1mm。
(2)读数时眼睛要正对点和刻度尺,以尽量减小误差.
(3)小车速度应适当大些,这样可以减小测量长度带来的误差。
(4)适当选几个(如五个)计时点的时间间隔作为时间单位,可减小测量时间间隔带来的误差,测量两计数点间的距离时,要一次完成测量,不要分段测量.
(1)作v-t图像时,将各个点按折线全部连接起来的做法是错误的,应该先判断图像的大体走势,然后再将各个点连接起来.
(2)在坐标纸上画v-t 图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在坐标平面中央。
(1)纸带上开头有一些过于密集的点迹因此通常会舍去这些点,弄清楚所选计数点间的时间间隔t.
(2)在测量长度时,如果逐一测量计数点之间的间隔x ,就会引起较大的误差,因此测量各计数点到0点的距离,可以减小测量时带来的误差.
【典例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列方法中有助于减小实验误差的是( )
A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点之间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.适当增加挂在细绳下槽码的个数
【答案】ACD
【详解】A.选取计数点可以使相邻点间的距离增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,故A正确;
B.在实验中如果小车运动的加速度过小,打出的点就很密,长度测量的相对误差较大,测量的准确度会降低,因此小车运动的加速度适当大一些较好。如果小车的加速度控制较好,以能在50cm长的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜,故B错误;
C.为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点是必要的,故C正确;
D.若适当增加挂在细绳下槽码的个数,意味着适当增大小车运动的加速度,故D正确。
故选ACD。
【典例2】(多选)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图甲、乙两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图象.下列说法正确的是( )
A.甲的实验误差比乙的实验误差小
B.甲的实验误差比乙的实验误差大
C.甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
D.乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
【答案】BC
【解析】从图象中可以看出乙图上点几乎都在一条直线上,而甲图中有一些点偏离了直线,所以甲的实验误差比乙的实验误差大,B正确;甲图中t=0时速度为零,乙图中t=0时速度不为零,所以乙同学在实验中处理纸带时舍掉了开头一些密集的点迹,C正确.
重难点1:研究物体运动的方法
1.粘贴法处理纸带
(1)方法:鉴于纸带的宽度相同,可以选择一条点迹清晰的纸带,选出计数点,然后将纸带从计数点处剪下,连续剪下4~5段,然后将所得小纸带底边(断口处)对齐并列贴在坐标系中。
(2)运动性质的判定:若利用粘贴法处理纸带时,横轴代表纸带宽度,纵轴代表相同相邻时间间隔内物体发生的位移.纵坐标之差即代表相邻的相等时间间隔的位移差 △x ,由于速度均匀变化的直线运动相邻的相等时间内速度增量是定值,则相邻的相等时间间隔的位移差△x也是相等的。因此若△x为定值,则物体做速度均匀变化的直线运动
(3)原理:如下图所示,可以看出粘贴法得到的图像等效于v-t图像。
2.频闪照相法
利用之前学习过的频闪照相法分析计算物体的速度。如图所示,可以测出相邻两点的速度,再利用求解加速度。
3.利用光电门测速
利用之前学习过的光电门工作原理测速度,根据先后通过两个光电门的速度,运用 求出加速度。
4.滴水法
利用滴水代替打点计时器,相当于利用打点计时器计时,对纸带的处理方法是完全相同的。
重难点2:利用实验数据求加速度的方法
如图所示的纸带中各计数点 1,2,3,4,5,……,n ,所对应的速度分别是v1、v2、v3、v4、v5、……、vn,T为计数点间的时间间隔.求加速度时有如下方法:
1.平均值法
由知,各相邻计数点间的加速度分别是,,,……,。所求加速度的平均值
.
可以看出对结起作用的只有v1和vn+1 ,中间各点的瞬时速度在运算中都消除了。
2.逐差法
分别以 1,2,3,4,5,6等计数点的速度计算加速度,即,,则
这样可使各点的速度都参与运算,可减小误差。
“逐差法”比“平均值法”更科学、准确,应重点掌握,只是计算过程比较烦琐。
3.图像法
由多组数据描绘出v-t 图线,v-t 图线的斜率表示物体运动的加速度,即。图像法处理数据有利于减小偶然误差,并能剔除误差较大的数据。
【典例1】如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻位置的时间间隔是0.1 s,这样便记录了小球运动的时间。设开始时的位置为0,从0向下依次为位置1、2、3、…,小球运动的位移可以用刻度尺测量。小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近____m/s、___m/s、____m/s、____m/s,小球滚下过程的加速度大小为____m/s2。(小数点后保留两位数字)
【答案】 0.90 1.30 1.70 2.10 4.00
【详解】[1][2][3][4]根据题意可知,每两个相邻位置的时间间隔为
由图可知,各段距离为
,,,,
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得
[5]根据题意,由逐差法可得
解得
【典例2】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是___________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中点位置时的速度大小为___________m/s,加速度大小为___________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 从右向左 0.19 0.038
【详解】.
(1)[1]用手轻推一下小车,小车在桌面上做减速运动,根据桌面上连续6个水滴的位置可知,小车从右向左做减速运动。
(2)[2]已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴,那么各点时间间隔为
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有
[3]根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小,得
负号表示方向相反。
【典例3】某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。
(1)电火花打点计时器所接的电源应为___________V的___________(填“交流”或“直流”)电源。
(2)下列实验操作中正确的是___________。
A.调节定滑轮的高度使细线与长木板平行
B.释放小车前,应让小车靠近打点计时器
C.接通电源的同时,释放小车
D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时,应移动刻度尺分别测量每段长度
(3)实验打出的纸带如图2所示,图上各点为计数点,相邻两计数点间还有四个计时点未标出,打点计时器所接电源的频率为,根据打出的纸带算出小车运动的加速度_____(结果保留2位小数)。
(4)该同学想用图像法处理数据求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度,其中打B点时小车的速度_______,将求出的各点的速度在坐标系中描点作图,作出的图像如图3所示,由图3可得小车的加速度________,图像与纵轴的交点表示________。(结果保留2位小数)
【答案】 220V 交流电源 AB 2.0 0.81 2.1 纸带上O点的小车的速度
【详解】解:(1)[1] 电火花打点计时器所接的电源应为220V。
[2] 交流电源。
(2)[3]A.为减小实验误差,应调节定滑轮的高度使细线与长木板平行,A正确;
B.释放小车前,应让小车靠近打点计时器,B正确;
C.接通电源,使打点计时器打点稳定后,再释放小车,C错误;
D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时,使刻度尺的零刻线对准纸带上的第一个计数点,依次记录下纸带上两点间距离,不应移动刻度尺分别测量每段长度,这样会产生较大的误差,D错误。
故选AB。
(3)[4] 相邻两计数点间还有四个计时点未标出,打点计时器所接电源的频率为,则有纸带上相邻两点的时间间隔是
T=0.02×5s=0.1s
由∆x=aT2,可得小车运动的加速度
(4)[5]打B点时的速度
[6] 由图3可得小车的加速度
[7] 图像与纵轴的交点表示纸带上O点的小车的速度。
【典例4】在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上,某同学在打出的纸带上每6点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出),如图甲所示,从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图乙所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小。
(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线______(作答在图上),其中______(填“x”或“y”)轴相当于v轴,______(填“x”或“y”)轴相当于t轴;
(2)从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出______段纸带的长度;
(3)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为______。
【答案】 y x b
【详解】(1)[1][2][3] 以纸带宽度为时间单位0.1 s.x轴相当于t轴,y轴相当于v轴,每段纸带上端中点的纵坐标相当于这段时间中间时刻的瞬时速度。把纸带上端中点连起来就得到v-t图线,如图所示
(2)[4] 每相邻两个计数点间的四个点未画出,则时间间隔
用b纸带的长度除以0.1 s就是完成b纸带这段长度的平均速度,也近似等于0.15 s时刻的瞬时速度,故需测出b段纸带的长度
(3)[5] a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,这两段纸带之间时间的差为4T,则
所以加速度的大小为
【典例5】研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器,也可以用光电门传感器。一组同学用如图所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧,并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连,滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光条,将滑块由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015 s,通过第二个光电门的时间为0.010 s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.250 s。则滑块的加速度大小为___________ m/s2,若忽略偶然误差的影响,测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】 偏小
【详解】[1]当时间极短时,一段时间内的平均速度近似等于这段时间内某时刻的瞬时速度,则滑块通过第一个光电门时,瞬时速度大小为
滑块通过第二个光电门时,瞬时速度大小为
根据加速度的定义式可知,滑块的加速度大小为
[2]从遮光条开始遮住第一个光电门计时,则v1是时刻的瞬时速度,v2是Δt+时刻的瞬时速度,从v1到v2运动的真实时间
Δt真=Δt+−
则加速度的真实值
将a真与a的表达式比较可知,滑块的加速度测量值与真实值相比偏小。
1.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应用交流电源,交流电频率必须为50 Hz
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.使用打点计时器时要先接通电源,后释放纸带
D.打点结束后应立即切断电源
【答案】CD
【解析】打点计时器应用交流电源,但交流电源的频率不一定是50 Hz,选项A错误;纸带应在复写纸的下面,选项B错误;使用打点计时器时一定要先接通电源,后释放纸带,这样做的好处在于能够在纸带上打上足够多的点,充分利用纸带,便于分析,选项C正确;打点计时器只能连续工作很短时间,因此打点之后要立即关闭电源,选项D正确.
2.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18 cm,则( )
A.手运动的平均速度为0.03 m/s B.手运动的平均速度为1.5 m/s
C.手运动的平均速度为1.8 m/s D.手运动的平均速度为180 m/s
【答案】C
【解析】打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02 s,计数点1到6有5个间隔,即时间间隔为0.1 s,根据公式eq \(v,\s\up6(-))=eq \f(x,t)知,eq \(v,\s\up6(-))=1.8 m/s.
3.下列关于打点计时器的说法中正确的是( )
A.电磁打点计时器是利用振针上下振动,通过复写纸在纸带上留下一行小点
B.电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的
C.我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用,这种打点计时器是电磁打点计时器
D.从减小实验误差的角度考虑,选电火花打点计时器较电磁打点计时器好
【答案】ABD
【解析】根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的构造知,选项AB正确;电火花打点计时器由于利用的是火花放电的原理来工作的,使用时摩擦较电磁打点计时器的要小,有利于减小实验误差,选项D正确;我国使用的是220 V交流电,所以直接接到实验台上的插座上使用的打点计时器应该是电火花打点计时器,选项C错误.
4.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,其相邻点间的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,这条纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是( )
A.T=0.1 s,t=NT B.T=0.05 s,t=(N-1)T
C.T=0.02 s,t=(N-1)T D.T=0.02 s,t=NT
【答案】C
【解析】电源频率f=50 Hz,则相邻点间的时间间隔T=eq \f(1,f)=eq \f(1,50) s=0.02 s,纸带上共打出N个点,则有(N-1)个时间间隔,即t=(N-1)T,C正确.
5.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,而是一条条的短线,出现这种情况的原因是( )
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
【答案】C
【解析】打点计时器错接在直流电源上,打点计时器不会工作,既不会出现点,也不会出现短线,选项A错误;电源频率不稳定影响打点的时间间隔,进而影响点与点间的距离,选项B错误;造成这个现象的原因是打点的振针压得过紧导致振针打完点后,不能快速抬起,从而打出的不是点而是一条条的短线,选项C正确,选项D错误.
6.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,请将有错误的操作选择出来( )
A.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带下面
B.把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与6 V以下低压交流电源相连
C.用手水平地牵动纸带,然后打开电源开关
D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,时间间隔为t,用公式eq \(v,\s\up6(-))=eq \f(x0,t)计算纸带运动的平均速度
【答案】AC
【解析】复写纸应在纸带上面,A错误;电磁打点计时器使用6 V以下的交流电,B正确;C项的描述错误,应该先通电源后牵动纸带;D项中是测平均速度的一种方法,正确.
7.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列说法正确的是( )
A.点迹记录了物体运动的时间
B.点迹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
【答案】ABD
【解析】点迹可以记录物体的运动时间,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,只要在纸带上数出间隔数n,就可以求出运动的时间为n·0.02 s,所以A正确;物体的始末位置可以用纸带上对应的点来表示,可以得出相应时刻的位置,用刻度尺测量始末位置对应点的距离,可以得出物体的位移,所以B正确;纸带上点迹的疏密程度可以表示相应时间内通过的距离,所以可以表示物体运动的快慢,因此D正确;点迹可以反映物体的运动情况,但是不能反映物体的质量和形状,因此C错误.所以正确的是A、B、D.
8.下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是( )
①启动电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点 ②关掉电源 ③取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数若干个点,如果数出n个点,这些点划分出的间隔数是(n-1),由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间 ④把纸带装好 ⑤了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上 ⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离
A.⑤④①②③⑥ B.⑤④①③⑥② C.⑤④①⑥③② D.⑤④①②⑥③
【答案】A
【解析】进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理,并安装好打点计时器,在接通电源前,要将纸带装好,实验开始时应先接通电源,等打点计时器工作稳定后再拉动纸带,打点结束后,应立即关闭电源以保护打点计时器,将纸带与打点计时器以及重物(小车)分离后,进行纸带的处理,故选项A正确.
9.下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带,其中,平均速度最大的是哪一条( )
【答案】A
【解析】由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多,其中纸带A上点迹最稀疏,即所用时间最短,故其平均速度最大.
10.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流电源的频率为50 Hz,下列几种方法中最准确的是( )
A.eq \f(AG,Δt1)=vD,Δt1=0.12 s B.eq \f(BE,Δt2)=vD,Δt2=0.06 s
C.eq \f(CE,Δt3)=vD,Δt3=0.1 s D.eq \f(CE,Δt4)=vD,Δt4=0.04 s
【答案】D
【解析】求D点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平均速度来表示.又CE间的时间间隔应为0.04 s,D正确.
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