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高一物理暑假讲义作业培优精讲练人教版初升高一第05讲专题实验:练习使用打点计时器测量纸带(原卷版+解析)
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学会测量纸带、制表及记录数据
掌握测瞬时速度的方法,会用打出的纸带求瞬时速度.
会用平均速度代替瞬时速度
会建立坐标系、描点连线,会用图像描述速度随时间变化的规律.
知识点一、打点计时器的基本原理
打点计时器
作用:计时仪器,每隔0.02 s打一次点.
工作条件
电磁打点计时器:4~6 V的交流电源.
电火花计时器:220 V的交流电源.
气垫导轨:导轨小孔中喷出的气体使滑块处于悬浮状态,减小滑块与导轨间的摩擦阻力.
计时点和计数点的比较
计时点是打点计时器打在纸带上的实际点,两相邻点间的时间间隔为0.02 s;计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点,两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定,如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点,时间间隔都是0.1 s.
纸带上相邻的两点的时间间隔均相同,速度越大,纸带上的计数点越稀疏.
知识点二、测量平均速度和瞬时速度
实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、8 V交变电源(电火花计时器使用220 V交变电源)、复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸.
实验步骤
使用打点计时器获得3~5条纸带.
选择一条点迹清晰便于分析的纸带,测出纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt.
用刻度尺测量第1个点到第n个点间的位移Δx.
数据处理
测量纸带的平均速度
若电源频率为50 Hz,则从打第1个点到打第n个点,纸带的运动时间为Δt=0.02(n-1) s,纸带的位移为Δx,纸带的平均速度v=eq \f(Δx,Δt).把测量和计算的结果填入表中.
用打点计时器测量瞬时速度
选取一条点迹清晰便于分析的纸带.
从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点间的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 s.在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图3所示.
用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD、…的距离是s1、s2、s3、s4、…,再利用x1=s1、x2=s2-s1、x3=s3-s2、x4=s4-s3、…确定出OA、AB、BC、CD、…之间的位移x1、x2、x3、x4、….
运动物体在A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为vA=eq \f(x1+x2,2T)、vB=eq \f(x2+x3,2T)、vC=eq \f(x3+x4,2T)、vD=eq \f(x4+x5,2T)、….
建立平面直角坐标系,如图,根据测量数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到物体运动的v-t图像.
注意事项
先接通电源再拉动纸带,手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.
打点前,应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.
打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.
打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.
对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离.
为减小实验误差,1,2,3,4…不一定是连续的计时点,可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点,此时两计数点的时间间隔T=0.1 s.
如果电源频率为50 Hz,在纸带上数出了n个点,那么它们的间隔数是(n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02 s.
计算某计数点的瞬时速度时,一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和时间,vn=eq \f(Δxn+Δxn+1,2T).
知识点三、利用传感器与计算机测速度
如图是利用位移传感器测量速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒子组成.将红外线、超声波发射器A固定在小车上,接收传感器B固定在某一位置并调整其高度与A等高,使小车上发射器A对着接收传感器B,并使A和B处在同一水平线上.
从B接收到红外线脉冲开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,根据两者的时间差和空气中的声速,计算机自动计算出A与B的距离.
设小车到达两个位置时的位移差为Δx,时间差为Δt,则小车的速度v=eq \f(Δx,Δt).
知识点一:打点计时器的使用 平均速度的测量
【探究重点】
先启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点.随后立即关闭电源.
利用公式v=eq \f(Δx,Δt)计算纸带上各相邻计数点间的平均速度.
【例题精讲】
(2021·河北·迁西县职业技术教育中心高一阶段练习)使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下步骤:
A.按下脉冲开关,进行打点
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.把电火花计时器固定在带滑轮的木板上
把这些步骤正确的排列,其顺序为_______。
【答案】EBDAC
【解析】
实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行;所以步骤的首先为:把电火花计时器固定在带滑轮的木板上,然后安装好纸带,接通220V交流电源,按下脉冲输出开关,进行打点,最后松开纸带让物体带着纸带运动;所以顺序为EBDAC。
故答案为EBDAC。
【巩固训练】
(2019·山西大学附中期末)电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔________s打一次点.操作步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是________.(按顺序填写步骤编号)
【答案】 交流(2分) 0.02(2分) CBDA(2分)
【解析】 电火花计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点;实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,即先安装打点计时器,再安装纸带,先接通开关再拖动纸带,打点完成后要立即关闭电源.故操作顺序为CBDA.
知识点二:瞬时速度的测量
根据纸带计算平均速度:用刻度尺测出n个点之间的间距Δx,测出n个点之间的时间Δt,则平均速度v=eq \f(Δx,Δt).
根据打点计时器计算瞬时速度:取包含某一位置在内的一小段位移Δx,根据v=eq \f(Δx,Δt)算出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.一般地,取以这个点为中间时刻的一段位移来计算.如图1所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表,即vE=eq \f(Δx,Δt).
【探究重点】
纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示,即根据v=eq \f(Δx,Δt),当Δt或Δx较小时,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.
【例题精讲】
(2021·内蒙古·赤峰第四中学高一阶段练习)电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用___________电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是___________V,电火花打点计时器工作的电压是_____________V。当电源频率是时,它每隔_______打一个点.如图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点,已知打点计时器接交流的电源,则段的平均速度为__________,段的平均速度为_________.d瞬时速度约为_________。
【答案】 交流 4~6 220 0.02s 0.84 2.19 3.28
【解析】
【详解】
电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是4~6V,电火花打点计时器工作的电压是220V;
当电源频率是时,根据
即它每隔0.02s打一个点;
依题意,纸带上相邻计数点的时间间隔为0.1s
段的平均速度为0.84m/s
段的平均速度为2.19m/s
d瞬时速度为ce段的平均速度3.28m/s
【巩固训练】
如图5所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点.每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示.
图5
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.
(2)在图6直角坐标系中画出运动物体的速度—时间图像.
图6
(3)根据图像定性描述物体的运动情况.
【答案】 (1)0.40 0.69 (2)见解析图 (3)见解析
【解析】 (1)由于相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以图中相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s,则v2=eq \f(0.09-0.01,0.1×2) m/s=0.40 m/s,v4=eq \f(0.228-0.09,0.1×2) m/s=0.69 m/s.
(2)根据(1)表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线得到v—t图像如图所示.
(3)从v-t图像中看出,物体在0~4 s内做加速运动,4~6 s内物体做匀速运动.
知识点三:利用光电门测速度
【探究重点】
如图所示,当滑块在导轨上运动时,光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间,而遮光条的宽度Δx已知,且非常小.由于滑块通过光电门的时间Δt非常短,在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动,所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度,即v=eq \f(Δx,Δt).
【例题精讲】
光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图6甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.现在某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s,t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示.实验中测得滑块的长度d为________cm,滑块通过光电门1的速度v1为______m/s,滑块通过光电门2的速度v2为______m/s,滑块的加速度大小为______m/s2.(最后两空结果保留三位有效数字)
图6
【答案】 2.45 0.49 0.817 2.18(每空2分)
【解析】 由题图可知d=8.45 cm-6.00 cm=2.45 cm,通过光电门1、2的速度分别为v1=eq \f(d,t1)=0.49 m/s,v2=eq \f(d,t2)≈0.817 m/s,滑块的加速度大小为a=eq \f(Δv,Δt)≈2.18 m/s2.
【巩固训练】
某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),他在滑块上安装了宽度d=2 cm的遮光条,如图4所示.然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.1 s,通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t=2 s,则滑块的加速度大小为多大?
图4
【答案】 0.1 m/s2
【解析】 设遮光条通过两光电门的速度分别为v1、v2,
则v1=eq \f(d,Δt1)=eq \f(2×10-2,0.1) m/s=0.2 m/s,
v2=eq \f(d,Δt2)=eq \f(2×10-2,0.05) m/s=0.4 m/s,
则滑块运动的加速度大小为
a=eq \f(v2-v1,t)=eq \f(0.4-0.2,2) m/s2=0.1 m/s2.
(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是( )
A.先启动电源,后拉动纸带B.先拉动纸带,后启动电源
C.电火花打点计时器使用6 V以下的交变电源D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s
【答案】 AD
【解析】 使用打点计时器打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A正确,B错误;电火花打点计时器使用220 V的交变电源,C错误;每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有(n-1)个时间间隔,故时间间隔为(n-1)×0.02 s,D正确.
(2021·吉林油田第十一中学高一期中)“用打点计时器测速度”的实验中,电火花计时器都是使用______(填“交流”或“直流”)电源的,应先 _______再_______(填“释放纸带”或“接通电源”)
【答案】 交流 接通电源 释放纸带
“用打点计时器测速度”的实验中,电火花计时器都是使用交流电源的,应先接通电源再释放纸带。
(2021·天津市静海区第四中学高一阶段练习)(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是_______(填“直流电”或“交流电”),它比电火花打点计时器测量误差更_______(填“大”或“小”)
(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
【答案】 交流电 大 A
(1)常用的“电磁打点计时器”使用的电压是交流电,它比电火花打点计时器测量误差更大;
(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:先接通电源,再让纸带运动,故选A。
用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图11所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光条的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为________m/s,通过第二个光电门的速度为________m/s.(结果均保留两位有效数字)
【答案】 0.10 0.27
【解析】 由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示.经过第一个光电门的速度v1=eq \f(d,Δt1)=eq \f(3.0×10-2,0.29) m/s≈0.10 m/s,经过第二个光电门的速度v2=eq \f(d,Δt2)=eq \f(3.0×10-2,0.11) m/s≈0.27 m/s.
(1)电磁打点计时器和电火花计时器部是使用___________(填交流或直流)电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压的是___________(填8或220),当电源频率是50Hz时,它每隔___________s打一次点;
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到无需测量的物理量是___________
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)如图所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动___________
A. B.
C. D.
【答案】交流 8V 0.02 A B
【解析】
(1)[1]电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的仪器;
[2][3]电磁打点计时器的工作电压的是8V,当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点;
(2)[4]A.打点计时器是每隔0.02s打下一个点,所以数点就知道时间间隔,故A正确;
B.位移需要利用刻度尺直接测量两点之间的距离得出,故B错误;
CD.平均速度和瞬时速度的求解需要运用物理公式,故CD错误。
故选A;
[5]匀速运动相等时间内通过的位移相等,所以相邻的两个点之间的距离相等,由图可知
故选B。
如图7所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx,用eq \f(Δx,Δt)近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使eq \f(Δx,Δt)更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条 B.换用宽度更宽的遮光条
C.提高测量遮光条宽度的精确度 D.使滑块的释放点更靠近光电门
【答案】 A
【解析】 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,当Δt→0时,eq \f(Δx,Δt)可看成物体的瞬时速度,Δx越小,Δt也就越小,A项正确,B项错误;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小Δt,C项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门时的速度可能更小,时间更长,D项错误.
(2021·全国高三专题练习)(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,给你以下器材:电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、一端附有定滑轮的长木板。其中不需要的器材是___________,还需要增添的器材有___________。
(2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,下列说法正确的是___________。
A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低
B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器
C.应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车
D.打点计时器应接在低压直流电源上
E.小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行
F.作v-t图象时,应先描点后连线,并且要把描出的所有点都连接起来
【答案】电池组 低压交流电源、刻度尺 BCE
【解析】
(1)[1][2]电磁打点计时器使用低压交流电源,所以不需要的器材是电池组。为了得到小车的运动规律,还需要刻度尺来测量计数点之间的距离,所以还需要低压交流电源、刻度尺。
(2)[3]A.长木板不能侧向倾斜,但是可以一端高一端低,故A错误;
B.在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理,故B正确;
C.实验中应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,故C正确;
D.打点计时器应接在低压交流电源上,故D错误;
E.小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、木板平行,故E正确;
F.作v-t图象时,让尽量多的点在图线上,不在图线上的点均匀分布在图线的两侧,描绘成平滑的曲线,不要求所有的点都在图线上,故F错误。
在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图12所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个计时点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm的刻度尺,0刻度跟“0”计数点对齐,读出1、3、5三个计数点跟0计数点的距离并填入表格中.
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______ m/s.
【答案】 1.20 5.40 12.00 0.21
【解析】 由题图可知x1=1.20 cm,x2=5.40 cm,x3=12.00 cm.每两个相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5 s=0.10 s,v2=eq \f(x13,2T)=eq \f(5.40-1.20×10-2,2×0.10) m/s=0.21 m/s.
如图8所示是用“位移传感器”测小车速度的示意图,这个系统由在同一直线上且等高的A、B两个小盒组成,A盒装有红外线和超声波发射器,B盒装有红外线和超声波接收器.A盒被固定在向右运动的小车上,B盒固定在桌面上,测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波),B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中声速为v0,红外线在A与B之间的传播时间可忽略.问:(x1、x2、Δx未知)
图8
(1)发射红外线脉冲和超声波脉冲时A与B之间的距离为________.
(2)经过短暂的Δt时间后,进行第二次测量,此次接收两者的时间差为t2,已知小车在远离B,则小车运动的速度大小为________.
【答案】 (1)v0t1 (2)eq \f(v0t2-t1,Δt)
【解析】 (1)由于红外线在A与B之间的传播时间可忽略,根据匀速直线运动规律得A、B间的距离为x1=v0t1.
(2)同理可知:进行第二次测量时,A、B间的距离为x2=v0t2,两次发射超声波脉冲的时间间隔为Δt,即为小车运动Δx=x2-x1所用的时间,根据速度的定义式可知小车运动的速度大小为v=eq \f(x2-x1,Δt)=eq \f(v0t2-t1,Δt).
(2021·全国·高一专题练习)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压______(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过________,并压在______下面.
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.
D.切断电源,取下纸带,如果共有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=________.
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点.
实验步骤的合理顺序是________.
【答案】 交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDC
【解析】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压是 。
使用电磁打点计时器时,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸的下面。
当电源的频率为50Hz时,电磁打点计时器每隔打一个点,纸带上有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间为。
用打点计时器可测纸带运动的时间和位移,实验步骤的合理顺序为,固定打点计时器,接上交流电源,安装纸带,接通电源,拉动纸带,断开电源,取下纸带,用刻度尺测量纸带运动的位移,则正确的顺序应为BAEDC。
(2021·新疆·柯坪湖州国庆中学高一期中)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:如图A、B是两种打点计时器的图片,其中A是______打点计时器,它的工作电压是220V,B是______打点计时器,它的工作电压是______V。它们使用的是______(填“交流”或“直流”)电源,若在某次实验中所使用的交流电频率为50Hz,则从打下一个点到打下另一个点之间的时间为______s。
记录项
实验次数
点数n
点划分出的间隔数n-1
运动时间Δt/s
位移
Δx/m
平均速度v/(m·s-1)
1
2
v1
v2
v3
v4
v5
v6
数值/(m·s-1)
0.20
0.61
0.70
0.70
距离
x1
x2
x3
测量值/cm
18【答案】 电火花 电磁 4~6 交流 0.02
【解析】
【详解】
A是电火花打点计时器,它的工作电压是220V,B是电磁打点计时器,它的工作电压是4~6V。
因为它们是靠周期性放电或打点计时的,所以它们使用的是交流电源。
从打下一个点到打下另一个点之间的时间为
图9(a)是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收信号间的时间差,测出被测汽车的速度.图(b)中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪固定不动,测速仪发出信号P1、P2的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中的传播速度v=340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图(b)可知,汽车在接收到P1、P2两个信号的时间间隔内前进的距离是________ m,汽车的速度是________ m/s(结果保留三位有效数字).
【答案】 17 17.9
【解析】 求解本题的关键是把汽车的运动情境和超声波的传播联系起来,题图(b)中每小格代表的时间间隔t0=eq \f(Δt,30)=eq \f(1,30) s. 从发出超声波信号P1到接收到反射信号n1的时间间隔为t1=12×eq \f(1,30) s=0.4 s.
信号P1接触到汽车时汽车离测速仪的距离为x1=eq \f(1,2)vt1=eq \f(1,2)×340×0.4 m=68 m.
从发出超声波信号P2到接收到反射信号n2的时间间隔为t2=9×eq \f(1,30) s=0.3s.
信号P2接触到汽车时汽车离测速仪的距离为x2=eq \f(1,2)vt2=eq \f(1,2)×340×0.3 m=51 m.
汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为Δx=x1-x2=(68-51) m=17 m.
测速仪发出的超声波信号P1接触到汽车与测速仪发出的超声波信号P2接触到汽车的时间间隔Δt1=Δt-eq \f(t1,2)+eq \f(t2,2)=0.95 s.即汽车前进17 m所用的时间为0.95 s,所以汽车的速度为v′=eq \f(Δx,Δt1)=eq \f(17,0.95) m/s≈17.9 m/s.
(2021·安徽·安庆市第十中学高一阶段练习)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用____________(填交流或直流)电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压约是____________V(填8或220),当电源频率是50Hz时,它每隔_________s打一次点,每三个打印点取一个计数点的时间间隔是______s。如图是某同学在做“探究变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。
A、B、C、D是纸带上四个连续的计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距x=________cm;C点对应的速度是________m/s。(计算结果保留两位有效数字)
16【答案】 交流 8 0.02 0.06 0.70(0.68~0.72) 0.10
【解析】
【详解】
电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的仪器。
电磁打点计时器的工作电压约是8V。
当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
每三个打印点取一个计数点的时间间隔是0.02s×3=0.06s。
从图中读出A、B两点间距x=0.70cm。
由题意知,纸带上相邻两个计数点的时间间隔是
T=0.02s×5=0.1s
所以C点对应的速度是
(2021·云南高一期中)一电火花打点计时器固定在斜面上某处,如图甲所示,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出如图乙所示的纸带:
(1)电火花打点计时器使用_______电源(填“直流”或“交流”),工作电压为______V。
(2)已知电源频率为50Hz,打点计时器打B点时小车的速度为______m/s(结果保留两位有效数字)。
【答案】交流 220 0.75
【解析】
(1)[1][2]电火花打点计时器使用交流电源,工作电压为220V。
(2)[2]已知电源频率为50Hz,则打点周期T=0.02s,打点计时器打B点时小车的速度为
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