匀变速直线运动实验题专项1 、打点计时器:是一种测量时间的工具。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。
研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。
2 、电磁打点计时器:是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在 6V 以下,当电源的频率是50Hz 时,它每隔0.02s 打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。
这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
3 、电火花计时器的原理与电磁打点计时器:电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较小,实验误差也就比较小。
打点计时器:(注意操作:先开开关,再让纸带运动)(1) 作用:计时仪器,当电源频率为50Hz 时,每隔 0.02s 打一次点。
(2)工作条件:①电磁打点计时器: 4V~6V 交流电源。
②电火花打点计时器: 220V 交流电源。
(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
速度、加速度的求解方法:(1) 即 v n=,如图所示:(2)由纸带求物体运动的加速度①逐差法:即根据x4- x1= x5- x2= x6-x 3=3aT 2 (T 为相邻两计数点间的时间间隔),求出 a 1=、a 2=、a3=,再算出 a 1、 a 2、a3的平均值即为物体运动的加速度:== .。
②图象法:即先根据v n=求出多个点的瞬时速度,后作出v -t 图象,图象的斜率即为物体运动的加速度。
:研究匀速直运( 一 ) 目的1.学会用打上点的研究物体的运。
2.掌握判断物体是否做匀速运的方法。
3.会利用定匀速直运的加速度。
4.使用打点器( 二 ) 原理1.匀速直运的特点(1)物体做匀速直运,若加速度a,在各个相等的T 内生的位移依次x1、x 2、x3、⋯、 x n,有: x2-x 1= x3- x2=⋯ =x n-x n-1= aT2,即任意两个相等的内的位移差相等。
可以依据个特点,判断一个物体是否做匀速直运。
(2) 做匀速直运的物体在某段内的平均速度等于段内中刻的瞬速度(三 ) 器材火花器或磁打点器,一端附有滑的木板、小、、、、刻度尺、、源、复写片。
( 四 ) 步1.把附有滑的木板放在桌上,并使滑伸出桌面;把打点器固定在木板上没有滑的一端;接好路,再把一条拴在小上,跨滑,下挂上合适的;将穿打点器,并把它的一端固定在小的后面。
装置如所示。
2.把小停在靠近打点器,接通源后,放开小,小拖着运,打点器就在上打下一系列的点。
上新,重复三次。
3.从三条中一条比理想的,舍掉开比密集的点,在后便于量的地方找一个开始点,在好的开始点下面作0,0 后面第 5 个点作1,1 后面第 5 个点作2,⋯依次出数点3,4, 5,6,两相数点的距离用刻度尺出,分作x1、x2、⋯、 x6。
4.根据量果和前面算公式,算出 a1、 a2、 a3的,求出 a 的平均,它就是小做匀速运的加速度。
可先画出v-t象,再求小做匀速运的加速度。
( 五 ) 注意事1.要在落地放上或砂箱,防止撞坏。
2.要在小到达滑前用手按住它或放置泡沫塑料板,防止撞坏小。
3.小的加速度宜适当大些,可以减小度的量差,加速度大小以能在50 cm 的上清楚地取出 7~8 个数点宜。
4.运尽量不要与打点器的限位孔摩擦。
5.要先接通源,待打点器工作定后,再放开小;放开小,小要靠近打点器,以充分利用的度。
6. 不要分段量各段位移,尽可能地一次量完( 可先一量出各数点到数起点0 之的距离 ) ,数估到毫米的下一位。
( 六 ) 差分析本参与算的量有x 和 T,因此差来源于x 和 T。
1. 由于相两数点之的距离x 量不精确而使 a 的量果生差。
2. 市的率不定使T 不定而生差。
1.某同学研究小车在斜面上的运动,用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移,得到一段纸带如图所示。
在纸带上选取几个相邻计数点 A、 B、C、 D ,相邻计数点间的时间间隔均为到A 的距离为、和。
由此可算出小车运动的加速度大小 = 打 C 点时,小车的速度大小=_______。
(用已知的物理量符号表示)T, B、 C 和 D 各点,打点计时器在2.某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动,计时器每隔T=0.02s打出一点,从纸带上已测得连续8 个时间间隔 T 内的位移,如图所示,AB=5.62cm,BC=5.23cm,CD=4.85cm,DE=4.47cm,EF=4.08cm,FG=3.70cm,GH=3.31cm,HI=2.92cm。
(结果保留三位有效数字)①这是不是匀变速运动?根据什么?。
②若是匀变速直线运动,则物体的加速度 a 的大小为m/s2。
③ B 点的瞬时速度υB=m/s。
3.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm, BC=9.17cm.已知交流电频率是50Hz ,则打 B 点时物体的瞬时速度为______m/s .如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是______.4.电火花打点计时器是一种使用电源的仪器,它的工作电压是___________V。
当电源的频率是时,它每隔___________S打一次点。
5.在用打点计时器研究物体运动时,为了得到物体完整的运动情况,对接通电源和让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的先后顺序应当是()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 .先接通电源或先释放纸带都可以6.电磁打点计时器是测量时间的仪器,其工作电压约为______V,电源频率是50Hz ,它每隔 ______ S打一次点.在测定匀变速直线运动加速度实验中,某次实验纸带的记录如图所示,每打 5 个点取一个记数点,但第 3 个记数点没有画出.由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s 2第 3 个记数点与第 2 个记数点的距离约为______cm.(小数点后保留两位)7.如图所示为研究匀变速直线运动的实验中用电火花计时器在纸带上打出的一系列点迹,交流电的频率为50Hz ,测得 s1=2.0mm,s2=2.8mm,则打B点时物体的运动速度大小为______m/s ;物体运动加速度为 ______m/s 2.(结果保留两位有效数字)8.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片下图所示.由于底片保管不当,其中位置 4 处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为 1 s ,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2. 位置 4 对应的速度为 ________ m/s,能求出 4 的具体位置吗? ________求.解方法是:不(要求计算,但要说明过程).历年高考题9.(2010 ·广东高考) 某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1) 已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)ABCD是纸带上四个计数点,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s = ________; C 点对应的速度是________计(算结果保留三位有效数字).O、10. ( 2011 年广东 34 ( 1))( 18 分)图 14 是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带,A 、 B、C、 D 和 E 为纸带上六个计数点。
加速度大小用 a 表示① OD间的距离为cm② 图15是根据实验数据绘出的s —t2图线( s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示,其大小为m/s2(保留三位有效数字)。
11. ( 2013年广东34 ( 1 ))研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16 (a)所示,其中斜面倾角可调。
打点计时器的工作频率为50Hz 。
纸带上计数点的间距如图16 ( b )所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是:_________________________ (用字母填写)。
②图16 ( b )中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。
③计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_________.题号123456789 10 11.答案A-2-2×10-2均可 )9×10-23.0 ×10 (2.8×10 ~ 3.10.02S0.70cm0.100m/s1.20 a/20.933(解析:要估读一位,②01at2,斜率为 a/2 )2① CDBA② 0.1s③s4s5④(s4s5s6 ) ( s1 s2 s3 )2T9T 2。