4 实验：用打点计时器测速度知识点题库

在练习使用打点计时器的实验中，用手拖动纸带打点．

（1）本实验除打点计时器（含纸带、墨粉纸盘）、还必须使用的主要仪器有电源（填“交流”或“直流”）和．
（2）关于本实验，下列说法正确的是

A . 拖动纸带的同时，接通电源 B . 纸带上的打点密集说明纸带运动速度较大 C . 先接通电源，待打点计时器正常工作时，再拖动纸带 D . 实验使用打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．

打点计时器是一种使用（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，电磁式打电计时器的工作电压为4V～6V．当电源的频率是50Hz时（我国工农业和生活用的交流电的频率都是50Hz），它每隔 s打一个点，因此纸带上的点就表示了与纸带相连的物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况．

实验室所用电磁打点计时器或电火花计时器是使用（选填“直流”或“交流”）电源，当电源的频率是50Hz时，它每隔 s打一个点．

关于打点计时器的说法中，正确的是（）

A . 打点计时器的主要作用就是打点 B . 打点计时器打点时间间隔是0.02s C . 打点计时器可以使用直流电源 D . 电磁打点计时器工作电压为220V

如图，甲、乙是实验室常用的两种打点计时器，请回答下面的问题：

（1）图甲是（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是（填“直流”或“交流”）电，电压为（填“4﹣6V”或“220V”）
（2）某同学利用图乙的打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验，打出一条纸带，他每隔4个点取一个计数点，如图，若电源的频率为50Hz，则相邻两计数点之间的时间间隔为s，纸带上E点的速率为m/s，纸带的加速度大小为m/s²（计数结果保留两位有效数字）

打点计时器分为两种，一种是“电火花计时器”，接的是V的交流电源；另一种是“磁电式打点计时器”，接的是V的交流电源．

某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示．一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动．如图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，电火花计时器所用的交流电频率为50Hz．

（1）
根据纸带（图2）可以计算各点的瞬时速度及小车加速度，现计算第2点的瞬时速度：v₂=m/s，小车的加速度为a=m/s² ．（结果取三位有效数字）
（2）
另一同学利用如图3所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B，配套的数字毫秒计（图中未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t₁ ，则滑块通过第一个光电门的速度表达式为v_A=．若已知滑块通过两光电门速度分别为v_A、v_B ，两个光电门A、B间距离为L，则滑块的加速度表达式为a=．（用题中字母表示）

在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是（）

A . 打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车 B . 电火花打点计时器应接6V以下交流电源 C . 打点频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.1s D . 选取的纸带点迹要清晰，舍弃点密集的部分，适当选取计数点，进行数据处理

某同学用图甲所示的实验装置测量重力加速度，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图乙中给出了这三个点到O点的距离．

（1）重力加速度的测量值为g=m/s²（结果保留3位有效数字）；
（2）实验中该同学选择电火花计时器，而不选择电磁打点计时器，请从误差分析的角度说明选择电火花计时器的主要理由．

（多选）某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是（）

A . 复写纸放反 B . 使用了直流电源 C . 振针过短 D . 纸带运动过快

当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是（）

A . 点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 . 点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状 D . 点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况

打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是（）

A . 电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源 B . 它们都是使用10V以下的交流电源 C . 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点 D . 电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小

如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：

（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）
（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s²。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为（结果保留2位小数）。

如图所示，给出了某次实验所打的纸带，从0点开始，每5个点取一个计数点，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：S₁=1.40cm,S₂=1.90cm,S₃=2.38cm,S₄=2.88cm,S₅=3.39cm,S₆=3.87cm.

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（1）在计时器打出点2时，小车的速度v₂=cm/s
（2）根据逐差法求出a＝m/s² （保留3位小数）

下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是( )

①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源

②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样

③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸

④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉

A . ①② B . ③④ C . ①③ D . ②④

在做“练习使用打点计时器”的实验时，如图所示是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x₁＝3 cm、x₂＝7.5 cm、x₃＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v₁＝m/s，通过2计数点的速度v₂＝m/s，运动的加速度为m/s².

利用打点计时器研究木块运动规律，采用如图甲所示的装置

（1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上.
（2）实验时要在接通打点计时器电源之（选填“前”或“后”）释放木块.
（3）如图乙为木块在长木板上运动帯动纸带打出的一部分点迹，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出．从纸带上测出x₁＝3.20cm，x₂＝4.52cm，x₅＝8.42cm，x₆＝9.70m，则相邻两计数点之间的时间间隔为s，打1点时，木块的速度大小是m／s，木块加速度大小a＝m／s₂ ．（计算结果均保留两位有效数字）
（4）如果木块系在纸带的右端，那么木块是做直线运动（选填“匀加速”或“匀减速”）。

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

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（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s²。（保留二位有效数字）
（2）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线，另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线。试分析
①A图线不通过坐标原点的原因是；

②A图线上部弯曲的原因是；

③B图线在纵轴上有截距的原因是。

下列是我们高中阶段常用的实验器材，在实验①“探究小车速度随时间的变化规律”、实验②“探究加速度与力、质量的关系”、实验③“探究做功与速度变化的关系”、实验④“验证机械能守恒定律”中都要用到的器材是（　　）

A .

B .

C .

D .

下图中的甲、乙为高中物理实验中两种常用的打点计时器，请回答下面的问题：

①图甲是（选填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源应采用（选填“交流约 $\text{[math]}$ ”“交流 $\text{[math]}$ ”或“四节干电池”）。

②某同学用电磁打点计时器研究物块做直线运动的规律，得到一条纸带，他在纸带上按打点的先后顺序取 $\text{[math]}$ 、A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等若干个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出），相邻计数点的时间间隔用 $\text{[math]}$ 表示，各计数点间的距离如图所示。则：

时间间隔 $\text{[math]}$ 为。 $\text{[math]}$ 段表示物块做运动（选填“加速”或“减速”）。

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