专题——打点记时器的使用一、研究匀变速直线运动2、2011-11-11．（6分）如图10所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。

根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。

由此可知，小车运动的加速度大小为 m/s 2，小车运动到D 点时的速度大小为m/s 。

（结果均保留2位有效数字） （1）4.9…………（3分）， （2）1.5…………（3分）2011-11-f 11A ．（6分）如图27所示为小金属块由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小金属块恰好从A 点开始运动。

根据照片测得各闪光时刻小金属块位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。

若测得斜面的倾角θ=37°，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g 取9.8m/s2。

由此可知，小金属块与斜面间的动摩擦因数为 。

11A ．0.12511B ．（6分）如图28所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。

根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ，BC =7.31cm ，CD =12.20cm ，DE =17.13cm 。

若已知当地的重力加速度g=9.8m/s 2，小车下滑过程中所受的阻力可忽略不计，则由此可知斜面与水平面之间的夹角 °。

11B ．303．某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

实验步骤如下：a 、安装好实验器材。

b 、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。

选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。

c 、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S 1、S 2、S 3……S 6。

d 、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

图10图27图28e 、分别计算出S 1、S 2、S 3……S 6与对应时间的比值36121236S S S S t t t t 、、……。

f 、以S t 为纵坐标、t 为横坐标，标出S t 与对应时间t 的坐标点，划出St—t 图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：○1．实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。

（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 、刻度尺 D 、秒表 E 、天平 F 、重锤○2．将最小刻度为1mm 的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S 2= cm ，S 5= cm 。

○3．该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出St—t 。

○4．根据St—t 图线判断，在打0计数点时，小车的速度v 0= m/s ；它在斜面上运动的加速度a = m/s 2。

3、○1A ，C ○2（2.97~2.99），（13.19~13.21）○3如图 ○4（0.16~0.20），（4.50~5.10） 注解；写出图像的表达式：v=v 0+a 2t或S=v 0t+21at 2 得 t s =v 0+ a 2t二、探究a 与F 合的关系3.（1）某同学用图所示装置做“验证牛顿第二定律”实验。

在验证质量一定时，加速度和力成正比的结论时，某学生利用测量数据画出的a －F 图线如图所示。

①若发现图线在横轴上的截距OA 较大，明显超出了偶然误差的范围，其原因是由于 。

②若发现图线在纵轴上的截距OB 较大，明显超出了偶然误差的范围，其原因是由于 。

③若发现图线不是一条直线，而向下弯曲，其原因是由于 。

电源插头 纸带打点计时器 小车砝码盘（1）①未平衡摩擦力。

②平衡小车所受摩擦力时，小桶中的沙子过多或木板远离滑轮一端垫得过高。

③不满足小车的质量远大于小桶及沙子的质量。

7．“探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系”实验。

① 图a 所示为实验装置图。

图b 为某次实验得到的一段纸带，计数点A 、B 、C 、D 、E 间的时间间隔为0.1s ，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s 2。

（结果保留两位有效数字）②保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，进行多次测量。

根据实验数据做出了加速度a 随拉力F 的变化图线，如图c 所示。

图中直线没有通过原点，其主要原因是 。

③保持砂和砂桶质量不变，改变小车中砝码质量，进行多次测量，分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的m1的数据如表中所示：图3.208.30a ．请在坐标纸中画出ma 1-图线； b ．根据作出的ma 1-图像可以得到的结论是： 。

6． ①1.9 ………………………………………………………………… (2分)②实验前未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不充分）……………………… (2分) ③ a . 如图 …………………………………………………………… (2分)b ．图线为过原点的直线，表明在合外力一定时，加速度跟质量成反比………………………………… (2分)8．（10西城一模）某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。

a ．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b ．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；c ．保持小车的质量M 不变，多次改变配重的质量m ，再重复步骤b ；d ．算出每条纸带对应的加速度的值；e ．用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示配重受的重力mg （作为小车受到的合力F ），作出a －F 图象。

① 在步骤d 中，该同学是采用v －t 图象来求加速度的。

图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B 、C 、D ，相邻计数点之间还有．．4．个计时点没有标出．．．．．．．．。

打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上。

打点计时器打C 点时，小车的速度为 m/s ；图3② 其余各点的速度都标在了v －t 坐标系中，如图5所示。

t=0.10s 时，打点计时器恰好打B 点。

请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v －t 图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a = _________m/s 2；③ 最终该同学所得小车运动的a －F 图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。

根据图线可以确定下列说法中不正确．．．的是 A ．本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比 B ．小车的加速度可能大于重力加速度g C ．可以确定小车的质量约为0.50kgD ．实验中配重的质量m 远小于小车的质量 M6.① 0.44 （3分）② 如图1 （标点2分）（连线2分）1.0（0.95 ~1.05）（2分） ③ B （3分）图4图5N图69．（12h2）（1）（6分）用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。

实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

①实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是 。

②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示。

已知打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a =____________m/s 2。

（结果保留两位有效数字）③实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。

根据测得的多组数据画出a -F 关系图线，如图丙所示。

此图线的AB 段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是 。

（选填下列选项的序号）A ．小车与平面轨道之间存在摩擦B ．平面轨道倾斜角度过大C ．所挂钩码的总质量过大D ．所用小车的质量过大 21．（1）（6分）①平衡小车运动中所受的摩擦阻力……（2分） ②0.99或1.0……（2分） ③C ……（2分）甲 乙丙三、探究动能定理太繁琐当练习用6.（11丰台一模）某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。

实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。

小车所受到的拉力F 为0.20N ，小车的质量为200g 。

①实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。

这样做的目的是（ ）A ．为了平衡摩擦力B ．增大小车下滑的加速度C ．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功D ．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。

小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O ，在点迹清楚段依次选取七个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，相邻计数点间的时间间隔为0.1s 。

测量起始点O 至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O 点之间的速度平方差、起始点O 到计算点过程中细绳对小车做的功。

其中计数点D 的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入表格中。

③以W 为纵坐标、以△v 2为横坐标在方格纸中作出W ---△v 2图象。

B 、C 、E 、F 四点已经在图中描出，请在图中描出D 点，并根据描点合理画出图象。

④根据图象分析得到的结0.1000.080论 。

⑤同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。

如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F 作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中。

小车质量为m ，打点计时器的打点周期为T 。

利用这些数据可以验证动能定理。

请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由。

如果可行，写出必要的分析与推理。

5. ①AC （2分）②0.857、0.734、0.0734 （3分） ③描点，将五点连成通过原点的直线（3分）④W 与△v 2成正比 （2分） ⑤ 可行 （1分）从A 到B 的过程中，恒力做的功为W MN ＝Fx MN （1分） 物体动能的变化量为 E k N －E k M ＝12mv M 2－12mv N 2＝12m (Tx N2)2－12m (Tx M 2)2＝222421T x x m M N- （1分）有Fx MN =222421T x x mM N-，说明合外力做功等于物体动能变化，即验证了动能定理。