4 实验:用打点计时器测量小车的速度 知识点题库
在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图1所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点.0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为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1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=m/s，v2=m/s，v3=m/s，v4=m/s，v5=m/s．
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（2） 在图2中作出速度﹣时间图象，并由图象求出小车的加速度a=m/s2 ．
我校高一同学在做“练习使用打点计时器”实验中使用的打点计时器电火花打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz．
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（1） 使用的电压是V的（选填“直流电”或“交流电”），它每隔s打一个点．
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（2） 接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是A . 先接通电源，再让纸带运动 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
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（3）
实验时某位同学利用小车做匀加速运动打出的纸带如图所示，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，图中上面的数字为相邻两个计数点间的距离．
①小车做匀加速直线运动的加速度a=m/s2 ．
②打第4个计数点时纸带的速度v4=m/s．（保留三位有效数字）
某探究小组在“探究小车速度随时间变化的规律”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，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．
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（1） 通过计算分析，在误差允许的范围内小车做的是运动．
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（2） 由纸带求得小车的加速度a=m/s2 ．
-
（3） 打点计时器打计数点B时小车的瞬时速度为υB=m/s2 ．
如图所示，一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪相机每隔0.1s拍摄一次，小球从A点到F点运动的位移是cm，运动的时间是s，平均速度是m/s．
某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：
A．安装好实验器材；
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；
C．测出x1、x2、x3、…．
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：
-
（1） 实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有 ． （填选项代号）A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 秒表 D . 刻度尺
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（2） 如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是．
一位同学做“探究小车速度随时间变化规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，打点计时器所用电源的频率是50Hz，纸带上相邻两个计数点间还有4个打的点未标出，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是m/s，小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是
m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．
-
（1） 计数点C的刻度尺读数为
-
（2） 由以上数据计算打点计时器在打C点时，物体的即时速度vC是m/s（结果均保留两位有效数字）；
-
（3） 如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏（填“大”或“小”）
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器打出如图1所示的一条纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，且相邻的两个计数点之间都有4 个点．已知实验时打点计时器使用的电源频率为50Hz，现测得相邻计数点的间距分别 为：x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．
-
（1） 下表列出了打点计时器打下1、2、3、4、5计数点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下3、5点时小车的瞬时速度．
位置
1
9
3
4
5
速度/（m/s）
0.737
0.801
0.928
-
（2） 以0点为计时起点，在图2的坐标纸上画出小车 的速度一时间关系图线．
-
（3） 根据你画出的小车的关系图线计算出的小车的加速度m/s2 ． （保留两位有效数字）
在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接频率为f的交流电源．
-
（1） 计算F点的瞬时速度VF的公式为VF=，
用“逐差法”计算加速度的公式a=．（用dn和f表示）；
-
（2） 他经过测量并计算得出电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表．以A点对应的时刻为t=0，试在如图所示坐标系中合理地选择标度，在图2中作出vt图象，并利用该图象求出物体的加速度am/s2；（保留两位有效数字）
对应点
B
C
D
E
F
速度（m/s）
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
-
（3） 如果当时电网中交变电流的电压偏低，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大 （ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t图象的说法中，正确的是（ ）
A . 只要确定了v-t图象中的两点，就可以得到小车运动的v-t图象，因此，实验只需要测出两组数据
B . 作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确
C . 作出的v-t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D . 对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是（ ）
A . 图甲表示物体处于静止
B . 图乙表示物体做匀速直线运动
C . 图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D . 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、D、E、F七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对照情况如图所示．
-
（1） 由图可以知道，A、B两点的时间间隔是s，A点到D点的距离是cm，D点到G点的距离是cm；
-
（2） 通过测量不难发现，（sBC﹣sAB）与（sCD﹣sBC）、与（sDE﹣sCD）、…基本相等．这表明，在实验误差允许的范围之内，拖动纸带的小车做的是运动；
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（3） 经过合理的数据处理后，可以求得加速度的a=m/s2；
-
（4） 还可以求出，打B点时小车的瞬时速度vB=m/s．
用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t=0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作D1、D2、D3、D4、D5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系，在坐标纸上描点，如图3所示
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
-
（1） 在下列仪器和器材中，还需要使用的有 和 (填选项前的字母)。
A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 刻度尺 D . 秒表 E . 天平(含砝码) -
（2） 在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。
-
（3） 观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是。v-t图像斜率的物理意义是。
-
（4） 描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度
表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是（选填“越小越好”或“与大小无关”)：从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差(选填“有关”或“无关”)。
-
（5） 早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。
用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
-
（1） 适当垫高木板是为了；
-
（2） 通过纸带求小车速度时，应使用纸带的(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
-
（3） 若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn ， 用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是．
-
（1） 在“探究小车速度随时间变化规律的实验中下列说法正确的是（_______）A . 电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于交流电压的高低 B . 电火花计时器应接在220的交流电源上工作 C . 打点计时器连续工作时间很短,应注意打点之后要立即关闭电源 D . 开始实验时,应先接通电源,后释放小车
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（2） 某同学实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示,已知连续打点间隔为T,纸带每间隔4个点取一计数点,其中
， 
， 
， 
， 
， 
，则打D点处瞬时速度大小是m/s,计算小车运动的加速度的表达式为 （用题中所给字母表示)，加速度大小是 
(计算结果均保留两位有效数字) 
-
（3） 另一个同学在测定时,得到了几条较为理想的纸带,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示。则在B，C，D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是
某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。对如图打出的一条纸带进行研究，从A点开始每5个点取一个计数点（中间4个点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E、F、G图中给出了相关数据，回答下列问题。
-
（1） 电火花打点计时器的工作电源是V的填（“直流”或“交流”）电源。
-
（2） 下列是该实验中的一部分基本步骤：
A ．释放小车，让小车带着纸带运动
B ．安装纸带
C ．把计时器固定好
D ．接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是。
-
（3） 如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点（A点为计时起点），
=3.75cm， 
=10.20cm， 
=19.35cm，由此计算各点的瞬时速度，则vB＝0.51m/s，vC＝m/s，vD＝1.04m/s，vE＝1.30m/s，vF＝1.58m/s在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝。（保留两位有效数字）又将图线延长与纵轴相交，则交点的速度的物理意义是。 
某同学用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
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（1） 图中仪器A是电火花打点计时器，使用220V（选填“交流”或“直流”）电源，释放小车前，小车应停在（选填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
-
（2） 下列是该实验中的一部分基本步骤：
A ．释放小车，让小车带着纸带运动
B ．安装纸带
C ．把电火花打点计时器固定好
D ．接通电源，进行打点
以上步骤的正确顺序是。
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到如图所示的纸带，其中
， 
， 
， 
， 
， 
， 打纸带上相邻的计数点的时间间隔为0.1s，则打点计时器打C点时纸带的速度大小为m/s，纸带的加速度大小为
。（结果均保留三位有效数字）。
， ， ， ， ， ， 打纸带上相邻的计数点的时间间隔为0.1s，则打点计时器打C点时纸带的速度大小为m/s，纸带的加速度大小为。（结果均保留三位有效数字）。
在如图甲所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
-
（1） 某同学选用了如图乙所示的打点计时器，它的工作电源是____；A . 交流220V B . 直流220V C . 交流约为8V D . 直流约为8V
-
（2） 下列操作中正确的有____（填选项代号）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
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（3） 实验中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点，相邻计数点之间有四个点未画出，各点间的距离如图所示，则在打D点时，小车的速度为 m/s，并可求得小车的加速度大小为 m/s2。（计算结果都保留两位有效数字）
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（4） 小明利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带。对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示。由图可判断____
A . 乙物体的加速度比甲大 B . 两物体均做匀速直线运动 C . 打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大 D . 打第一个计数点时，甲物体的速度有可能为零
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