4 实验：用打点计时器测速度知识点题库

打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为 m/s，A、D间的平均速度为 m/s，B点的瞬时速度更接近于 m/s

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．电源频率为50Hz，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出．

若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，则AC间的平均速度 $\text{[math]}$ =m/s，打计数点B小车对应的速度分别为：v_B=m/s，v_E=m/s，小车的加速度a=m/s² ．（保留小数点后两位）

某同学在探究匀变速直线运动规律的实验中：

（1）打点计时器是一种使用（选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器
（2）使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应
该是

A . 先接通电源，后释放纸带 B . 先释放纸带，后接通电源 C . 释放纸带的同时接通电源 D . 哪个先，哪个后都可以
（3）某次纸带记录情况如图所示，如果从某点A起，每打5个点取一个计数点（时间间隔0.1s），并标明A、B、C、D、E，依图中数据算出小车在B点处的瞬时速度是 m/s，该匀变速直线运动的加速度是 m/s² ．（以上答案均保留3位有效数字）

回答下列问题。

（1）在“用打点计时器测速度”的实验中用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，电磁打点计时器和电火花计时器使用的是（填“直流”或“交流”）电源，它们是每隔 s 打一个点．
（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是（填字母序号）

A . 先接通电源，后让纸带运动 B . 先让纸带运动，再接通电源 C . 让纸带运动的同时接通电源 D . 先让纸带运动或先接通电源都可以
（3）在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出．由纸带上的数据可知，打A点时物体的速度v_A=m/s，物体运动的加速度a=m/s²（结果保留三位有效数字）．

根据题意填空

（1）打点计时器是一种常用的计时仪器，实验室常用的打点计时器有电磁式打点计时器和电火花打点计时器．其中，电磁式打点计时器使用的是低压电源，如果所用电源频率为f，则相邻两计时点的时间间隔为．
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量

A . 时间间隔 B . 位移 C . 平均速度 D . 瞬时速度．

某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．

请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）

（1）该电动小车运动的最大速度为 m/s；
（2）关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为 m/s²
（3）该电动小车的额定功率为 W．

在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始标计数点0、1、2、3、4…，其中每两个计数点间还有4个点未画出，量得0与1两计数点间的距离x₁=30.2mm，3与4两计数点间的距离x₄=48.8mm，则小车在3与4两计数点间的平均速度为 m/s，小车的加速度为 m/s² ．（计算结果均保留两位有效数字）

某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．

（1）
按要求安装好装置，按正确的实验步骤操作，重物由静止下落后打出的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，每相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz．查得当地的重力加速度为g=9.8m/s² ，小组成员甲同学用v_D²=2gh_OD ，求D点速度，乙同学用v_D= $\text{[math]}$ 求D点速度．其中所选的方法正确的是（填“甲”或“乙”）．按正确的方法求得D点的速度填入表格，并根据表格中的数值在坐标纸中作出v﹣t图象．
计数点
A
B
C
D
E
速度v（m•s^﹣1）
0.96
1.91
2.86

4.27
（2）由图象求得重物下落的加速度为，由此判断重物下落过程中机械能（填“增大”或“减小”），原因是．
（3）
若根据表格中的各点瞬时速度及对应的下落高度h，以v²为纵轴，以h为横轴建立坐标系，描点作图，若所有的操作均正确，则得到的v²﹣h图象应是

使用打点计时器时，下列问题有何影响？从下列选项中选出相应选项并填在括号

（1）错接在直流电源上，影响是：
（2）电源频率不稳定，影响是：
（3）电压不稳定时，影响是：

A . 打点计时器打的是一条直线 B . 所打点的清晰程度不一样 C . 打点计时器不工作，不会打点 D . 打出的是间断的直线 E . 相邻两点的时间间隔不一定0.02S F . 相邻两点的间距不一样．

使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：

①在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为．

A．把电火花计时器固定在桌子上

B．安好纸带

C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通220V交流电源

E．按下脉冲输出开关，进行打点

②在安放纸带时，要检查是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查它是否夹在两条纸带之间．

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s。（本题计算结果均保留3位有效数字）

（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先再（填“释放纸带”或“接通电源”）；
（2）每两个计数点间还有个点没有标出；
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表：

v_B
v_C
v_D
v_E
v_F
数值（m/s）
0.640
0.721
（4）如果打A点时开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

图示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是（填“速度减小”或“速度增大”）。若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时s。

某实验小组利用如图甲所示的装置来验证在外力一定时，小车的加速度与小车质量的关系．实验时，平衡摩擦后，将两辆小车拉至打点计时器附近后同时秋放，动力系统拉着两辆小车做匀加速运动，打点计时器便在纸带上打出一系列点，根据打出的纸带求出两辆小车的加速度a₁和a₂ ．

（1）若打出的纸带1如图乙所示，则从打A点到打下C点的过程中，小车位移的大小为cm．
（2）该实验过程中，测出小车1、2的质量分别为m₁、m₂ ，钩码的质量为m，（填“要求”或“不要求”）满足m₁＞＞m和m₂＞＞m
（3）求出a₁和a₂后，需要验证的等式为．

在“研究匀变速直线运动的实验中”，从打出的纸带中选出A、B、C、D四个计数点，如图所示，测出AB=4.6cm，BC=5.8cm，CD=7.0cm，计数点的时间间隔为0.1s，则打B点时物体的瞬时速度为m/s，物体做匀变速直线运动的加速度 a=m/s²

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 . v_D＝

，Δt₁＝0.12 s B . v_D＝

，Δt₂＝0.06 s C . v_D＝

，Δt₃＝0.1 s D . v_D＝

，Δt₄＝0.04 s

小明拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动，纸带上打出的点如图所示，由此判断纸带的运动情况是( )

A . 先匀速后减速 B . 先加速后匀速 C . 先减速后加速 D . 先加速后减速

某同学做“用打点计时器测速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标记为O、A、B、C、D、E和F，每相邻两个计数点间还有四个点未画出，每相邻两计数点间时间间隔为T，打点计时器所用电源的频率是50 Hz。测得各计数点间的距离分别为x₁=2.05 cm、x₂=2.35 cm、x₃=2.46 cm、x₄=2.70 cm、x₅=2.90 cm、x₆=3.10 cm。

图片_x0020_100009 图片_x0020_100010

（1）打D点时纸带的速度表达式为v_D=（用题中符号表示），速度值v_D=m/s（保留三位有效数字），同理可求得 $\text{[math]}$ =0.220 m/s， $\text{[math]}$ =0.241 m/s， $\text{[math]}$ =0.258 m/s， $\text{[math]}$ =0.300 m/s。
（2）请根据以上数据在如图所示的坐标纸上作出小车运动的v–t图象。
（3）由v–t图象可得O点速度为 m/s，加速度为m/s²。

电磁打点计时器使用的是电源（选填“直流”、“交流”），若电源的频率是50Hz，则每隔s打一个点．

电火花计时器通常的工作电压为（选填“交流”或“直流”）220伏，实验室使用频率为50Hz电时，每隔秒打一次点；如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是（选填“速度减小”或“速度增大”）。从打下A点到打下B点共14个点迹，历时s。

某同学用打点周期为0.02s的打点计时器研究物块做直线运动的规律，在得到的一条纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C四个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，相邻计数点的时间间隔用T表示，各计数点间的距离如图所示。则：

（1）时间间隔T为________（填“A或“B”）；

A . 0.02s B . 0.10s
（2）实验中，必须________（填“A或“B”）；

A . 选干电池作为打点计时器的电源 B . 选交流电源作为打点计时器的电源
（3）纸带OC段表示物块做________（填“A或“B”）运动

A . 加速 B . 匀速

计数点	A	B	C	D	E
速度v（m•s^﹣1）	0.96	1.91	2.86		4.27

	v_B	v_C	v_D	v_E	v_F
数值（m/s）				0.640	0.721

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