打点计时器测速度Word格式文档下载.docx
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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.打点针压得过紧
6.根据图2所示的打点计时器构造图,
指出各主要部件的名称:
①,
②,③,
④,⑤,
⑥,⑦,
⑧,⑨。
7.电磁打点计时器是一种使用_________电源的计时仪器,它的工作电压应小于_____V,当电源频率是50HZ时,它每隔______s打一次点。
使用打点计时器时,纸带应穿过___________,复写纸应套在_____,并要放在纸带的_________面;
打点时应先_________而后让纸带运动。
8.如图3所示的纸带是某同学练习使用打点计时器得到的,若所用电源频率为50Hz,从打下A点到打下B点,共13个点迹,历时_____s,用刻度尺测量AB之间的距离,使刻度尺的零刻度线对准A点,B点如图4所示,位移大小为____m,这段时间内纸带运动的平均速度是_____
.
【能力提升】
1.关于纸带的应用,下列说法正确的是()
A.用纸带可以较准确地读出时间
B.利用纸带可以较准确的测出某点的瞬时速度
C.利用纸带可以较准确的测出某段时间内的平均速度
D.为了较准确测定某点速度,所取的相应时间段越短越好
3.如图5所示,为甲乙两物体的运动图象,则下列说法正确的是()
A.甲物体做速度为
匀速直线运动
B.乙物体做初速度为
的减速直线运动
C.10秒末甲乙两物体的速度相等为
D.20秒末乙物体的速度为零
2.如图6为同时、同地出发甲、乙、丙三个物体的“速度—时间”图象,下列说法正确的是()
A.甲、丙两物体做曲线运动,乙做直线运动
B.甲物体先加速后减速,丙物体一直做加速运动
C.甲乙丙三个物体都沿着正方向做加速直线运动
D.t1时刻甲乙丙三个物体速度相同,位于同一位置。
4.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹。
下列关于纸带上点迹的说法中正确的是()
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和某段时间内的位移
C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
5.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,图7中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。
已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。
(1)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____________进行计算,式中各量的意义是________________________________________________
(2)用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=____________m/s
6.某组学生研究小车从斜面上滑下实验,得到如图8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AC段的平均速度是______m/s。
(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)
7.某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点,测得距离AB=11.0mm,AC=26.5mm,AD=40.0mm,AE=48.1mm,AF=62.5mm。
通过计算说明在打A、F点的时间间隔内,纸带是否做匀速直线运动。
如果是,则求速度;
如果不是,则求平均速度。
已知打点时间间隔为0.02s。
8.如图9所示,甲、乙两图象分别是质点的x-t图象和v-t图象,试说明在两图象中的OA、AB、BC、CD、DE四个阶段表示质点分别做什么运动?
【尝试高考】
1.某物体运动的v—t图象如图10所示,下列关于该物体运动的描述中正确的是()
A.该图象表明物体的运动轨迹是曲线
B.物体做变速运动
C.物体做来回往复运动
D.物体一直向一个方向运动
2.利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店的卷帘窗的运动。
将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。
打印后的纸带如图所示,数据如表格所示。
纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均。
可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v。
⑴请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t图线。
⑵AK段的平均速度为_________m/s。
间隔
间距(cm)
AB
5.0
BC
10.0
CD
15.0
DE
20.0
EF
FG
GH
HI
17.0
IJ
8.0
JK
4.0
3.图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图12中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔两点选定的计数点。
根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?
打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?
计算的依据是什么?
你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?
为什么?
4.在距离斜坡底端10m的山坡上,一辆小车以4m/s的速度匀速向上行驶5s后,小车又以2m/s的速度匀速向下行驶(如图13)。
设位移和运动方向都以沿斜面向下为正方向,试作出小车20s内的位移和速度图像。
参考答案
1.A解析:
打点计时器是用打点的方式用来测时间的仪器。
根据打点计时器打出的纸带可以直接得到时间。
位移需要测量,速度需要计算。
2.ABD解析:
打点计时器的振针打点的频率一定(50HZ),相邻两点间的时间间隔相等,如果纸带匀速运动,点迹均匀;
如果纸带加速运动,点迹变稀;
如果纸带减速运动,点迹变密。
3.BD解析:
点迹不清晰,无法读取时间。
每打两个点的时间间隔为0.02s。
4.AC解析:
电磁打点计时器的电压应小于10v。
接通电源后拉动纸带。
打点计时器不能长时间工作,所以拉出纸带后应立即关闭电源。
5.CD解析:
本题考查了匀变速直线运动的特点,做匀变速直线运动的物体在相等的时间内速度的变化量是相等的,所以CD正确。
5.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。
如果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,这样就会在复写纸留下一段一段的小线段。
点评:
对打点计时器的构造及工作原理应该有较全面地认识。
如果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,这样就会在复写纸留下一段一段的小线段
6.接线柱、线圈、振片、永久磁铁、振针、限位孔、复写纸、定位轴、纸带
7.解析:
本题主要考查了电磁打点计时器的工作条件和使用,电磁打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器,工作电压为4—6V,工作频率为50Hz,周期为0.02s。
答案:
交流100.02限位孔定位轴上面接通电源
提示:
电磁打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器,工作电压为4—6V,工作频率为50Hz,周期为0.02s
8.解析:
A点与B点之间有12个时间间隔;
对应时间为
;
由刻度尺知,AB间的距离为0.1155m;
在AB段上的平均速度
.答案:
0.24;
0.1155;
0.48
1.AC解析:
据电磁打点计时器的工作原理,其打点的频率一定,根据点可以读出时间。
根据平均速度的定义,测出位移后就可以计算该段的平均速度。
要求不是很精确的情况下,也可以用平均速度代替瞬时速度。
计算速度时,考虑时间的同时应兼顾位移的精确度。
3.ABCD解析:
在“速度--时间”图象上,一条平行于横坐标的直线代表物体做匀速直线运动,倾斜的直线表示物体做加速或减速运动。
点评:
速度--时间图象表示做直线运动的物体的瞬时速度随时间变化的关系。
横坐标表示从计时开始的各个时刻,纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的瞬时速度,速度--时间图象上各点的坐标(t,v)表示t时刻物体的速度是v。
因速度是矢量,故速度--时间图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方速度为正值代表物体沿“正方向”运动,t轴下方速度为负值代表速度为“负方向”,所以“速度--时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况,如果做曲线运动,则画不出物体的“速度--时间”图象;
速度--时间图象没有时间t的“负轴”,因时间没有负值,画图要注意这一点。
从速度--时间图象可以直接看出任一时刻物体的瞬时速度,所以就可以知道物体在做加速运动还是减速运动。
图象与纵坐标的交点表示物体开始计时时的速度,与横坐标的交点表示这一时刻物体速度为零。
2.C解析:
“速度--时间”图象上只能表示正、负两个方向,只能表示物体做直线运动的情况,甲、乙、丙三个物体的运动轨迹都为直线,A错;
同图象可知甲乙丙三个物体的速度都逐渐增大,所以三个物体都做加速运动,B错C对;
t1时刻甲乙丙三个物体速度相同,通过图象可知每一时刻的速度都是
,所以一定是甲在最前面,D错。
对于速度--时间图象首先明确速度只有两个方向(正和负),所以只能描述直线运动,不能描述曲线运动(速度方向时刻在变),速度正负表示方向,绝对值表示大小,所以可以直接从图上看出物体是做加速还是减速运动。
4.ABD解析:
打点计时器每隔一定的时间(当电源频率为50Hz时,打点的时间间隔为0.02s)打下一个点,因而点迹记录了物体运动的时间,也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移;
点迹的分布情况反映了物体的运动情况,而不能反映物体的质量和形状。
5.解析:
(1)
,FH表示F、H两点间的距离。
(2)vG=1.3m/s
6.解析:
相同时间位移越来越大,说明速度越来越大。
加速直线,0.6。
AB=11.0mm,BC=AC-AB=15.5mm,CD=AD-AC=13.5mm,DE=AE-AD=8.1mm,EF=AF-AE=14.4mm,各段距离不等,说明在打A、F点的时间间隔内,纸带不是做匀速直线运动。
。
甲图是位移图象,各段表示的运动情况如下:
OA段表示质点从坐标原点出发向正方向做匀速直线运动;
AB段表示质点静止在某一位置处;
BC段表示质点沿负方向做匀速直线运动又回到了出发点;
CD段表示质点继续朝负方向做匀速直线运动,位移为负值;
DE段表示质点朝正方向做匀速运动,又回到了出发点。
乙图是速度时间图象,各段表示的运动情况如下:
OA段表示质点做初速度为零的加速直线运动;
AB段表示质点做匀速直线运动;
BC段表示质点仍向前运动,是减速直线运动;
CD段表示质点沿负方向做加速直线运动;
DE段表示质点沿正方向做减速直线运动。
形状相同的x-t图象和v-t图象所表达的物理意义是完全不同的,因此,解题时一定要特别注意图象中纵坐标的意义,不能混淆。
1.BD解析:
速度始终为正值,表明向同方向运动,D对,A、C错;
速度有时增大,有时减小,做变速运动,B正确。
2.解析:
(1)由题目所给的数据可知,卷帘窗在各段时间中间时刻的瞬时速度分别为
,
,做出速度时间图象如图所示。
(2)由表所给的数据可知,AK段上的平均速度
纸带类问题是高中物理中的一类重要的问题。
纸带上两点间的时间间隔是相同的,我们常用纸带和被研究物体连接在一起,物体的运动带动纸带运动,打点计时器在纸带上打上了一些点。
我们利用纸带上打的点可以求物体运动性质,求物体运动的某段时间上的平均速度和某一时刻的瞬时速度,求物体运动的加速度等,这些在以后的学习中我们都会碰到。
3.解析:
AD段的平均速度
,当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度
,无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,因而不知道OD段的时间间隔。
4.解析:
根据题意,0~5s内,位移大小为4×
5=20m,方向为负,速度方向为负;
5s后向下行驶,速度方向为正,经时间
退回到出发点O,位移为零;
5s~15s内位移方向为负;
还有最后5s,从原出发点继续向下行驶,位移、速度的方向均为正,这5s内位移的大小为10m。
根据以上分析,x—t和v—t图像分别如图所示。
对于位移—时间图像和速度—时间图像描述的都只能是直线运动,曲线运动不能在两图像上描述出来。
因为两图像上只有两个方向,“t”轴上方表示方向的正方向,“t”轴上方表示正方向的反方向。
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