题目
【题文】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。接电源-|||-纸带-|||-g(1)常见的打点计时器有两种:________________和________________,它们使用的都是________电源(填“直流”或“交流”),当电源频率为50Hz时,每隔______s打一个点。(2)关于本实验,下列说法正确的是_________。A.释放纸带的同时,接通电源B.先接通电源打点,后释放纸带运动C.先释放纸带运动,后接通电源打点D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小(3)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是________。(4)该小组在规范操作下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,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。接电源-|||-纸带-|||-g①每相邻两计数点的时间间隔为________s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=________m/s(结果保留3位有效数字)。②该同学分别算出其他各点的速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vC=0.258m/s,vE=0.300m/s,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像_______。并说明小车速度变化的规律______________________________________________。接电源-|||-纸带-|||-g
【题文】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。

(1)常见的打点计时器有两种:________________和________________,它们使用的都是________电源(填“直流”或“交流”),当电源频率为50Hz时,每隔______s打一个点。
(2)关于本实验,下列说法正确的是_________。
(3)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是________。
(4)该小组在规范操作下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,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。

①每相邻两计数点的时间间隔为________s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=________m/s(结果保留3位有效数字)。
②该同学分别算出其他各点的速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vC=0.258m/s,vE=0.300m/s,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像_______。并说明小车速度变化的规律______________________________________________。

(1)常见的打点计时器有两种:________________和________________,它们使用的都是________电源(填“直流”或“交流”),当电源频率为50Hz时,每隔______s打一个点。
(2)关于本实验,下列说法正确的是_________。
| A.释放纸带的同时,接通电源 |
| B.先接通电源打点,后释放纸带运动 |
| C.先释放纸带运动,后接通电源打点 |
| D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小 |
(4)该小组在规范操作下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,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。

①每相邻两计数点的时间间隔为________s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=________m/s(结果保留3位有效数字)。
②该同学分别算出其他各点的速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vC=0.258m/s,vE=0.300m/s,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像_______。并说明小车速度变化的规律______________________________________________。

题目解答
答案
【答案】电磁打点计时器 电火花计时器 交流 0.02 BD 刻度尺 0.1 0.280
速度随时间均匀变化
速度随时间均匀变化 解析
- 第(1)题考查打点计时器的类型、电源及打点周期。需明确常见两种计时器的名称、电源类型及频率对应的周期。
- 第(2)题需掌握实验操作规范,先接通电源后释放纸带,并理解点迹疏密与速度的关系。
- 第(3)题需明确实验中测量长度的工具为刻度尺。
- 第(4)题需计算计数点间时间间隔,利用逐差法计算瞬时速度,并通过v-t图像判断速度变化规律。
第(1)题
- 常见打点计时器:电磁打点计时器(需纸盘和墨水)和电火花计时器(直接打点,无需纸盘)。
- 电源类型:两者均使用交流电,因需产生交变电磁场。
- 周期计算:频率$f=50\ \text{Hz}$时,周期$T=\frac{1}{f}=0.02\ \text{s}$。
第(2)题
- 操作顺序:必须先接通电源,待打点稳定后再释放纸带(选项B正确)。
- 点迹疏密:点迹密集说明相邻点时间间隔内位移小,速度小(选项D正确)。
第(3)题
实验需测量相邻点间的距离,因此必须使用刻度尺。
第(4)题
① 时间间隔与速度计算
- 时间间隔:每相邻计数点间有4个未画点,总间隔为$5\ \text{个时间单位}$,即$0.1\ \text{s}$。
- 速度计算:$v_D$为C到E过程的平均速度,即:
$v_D = \frac{x_4 + x_5}{2T} = \frac{2.70\ \text{cm} + 2.90\ \text{cm}}{2 \times 0.1\ \text{s}} = 0.280\ \text{m/s}$
② v-t图像与规律
- 图像绘制:以时间为横轴,速度为纵轴,描点连线。各点对应时间分别为:
- $t_A=0.1\ \text{s}$,$t_B=0.2\ \text{s}$,$t_C=0.3\ \text{s}$,$t_D=0.4\ \text{s}$,$t_E=0.5\ \text{s}$
- 规律:图像为一条倾斜直线,说明速度随时间均匀增加,即小车做匀加速直线运动。