将打点计时器固定答案解析

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在探究小车速度随时间变化的规律实验中，以下步骤合理的顺序是：

B、E、C、A、D、F

B、E、C、A、D、F

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码
D．断开电源，取下纸带
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
F．换上新的纸带，再重复做三次
获得下列一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，该同学选择ABCDEF六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在图中，单位是cm，则小车的加速度为

4

4

，C点对应的速度为

0.495

0.495

．

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小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示．由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段．
如图2所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm．
（1）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字），并填入下表．

计数点	1	2	3	4	5	6
t/s	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
v/（m．s）	0.358	0.400	0.440	0.485	0.530	0.57 0.57

（2）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的图3．
（3）根据v-t图象可知，在打0计数点时，小车的速度v₀=

0.310

0.310

m/s（保留3位有效数字）；小车运动的加速度为

0.43

0.43

m/s²（保留2位有效数字）．

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用一端装有定滑轮的长木板，小车、打点计时器（频率为50Hz）、钩码、纸带、细线组成如图（a）．所示的装置，钩码拉动小车，小车做匀加速直线运动，得到如图（b）．所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出．
（1）在这一实验中，某同学操作了以下实验步骤，其中有明显错误的步骤是

DE

DE

（填写字母）
A．将打点计时器固定在平板上，并接好电路．
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．
D．将小车移至靠近定滑轮处
E．放开纸带，再接通电源．
（2）如图（b），用毫米刻度尺测量得：AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm，则：打C点时小车的速度大小为

0.898

0.898

 m/s；小车的加速度为

2.94

2.94

 m/s²．（结果保留三位有效数字）

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（1）、在测定匀变速直线运动加速度的实验中，将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上：

BFECADG

BFECADG

．
（A）拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；
（B）将打点计时器固定在平板上，并接好电路；
（C）把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码；
（D）断开电源，取下纸带；
（E）将平板一端抬高，轻推小车，使小车恰能在平板上作匀速运动；
（F）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；
（G）换上新的纸带，再重复做两三次．

（2）、某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图三所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知所用电源的频率为50H_Z，则打A点时小车运动的速度v_A=

0.337

0.337

m/s，小车运动的加速度a=

0.393

0.393

m/s²．（结果要求保留三位有效数字）

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（Ⅰ）学校科技活动小组的同学们准备自己动手粗略测定铁块与长木板之间的动摩擦因数，已有的器材：长木板、小铁块、米尺和刻度尺．他们同时从实验室借来一个电火花打点计时器，设计了如下实验：
a．用米尺测量长木板总长度l，将打点计时器固定在长木板上．然后将长木板靠在竖直墙壁固定（如图1），并测量长木板顶端B相对于水平地面的高度h和长木板底端A与墙角C之间的距离s；
b．将小铁块连上纸带，接通打点计时器后释放，得到的纸带如下图，A、B、C、D、E是纸带上连续的5个点．
现用刻度尺直接测出AC、CE的距离分别为：x₁、x₂；已知交流电的频率为f，重力加速度为g．由此可求得铁块的加速度a=

 

；根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数μ=

 

（用f、g和测得物理量的字母表示）．
（Ⅱ）某同学用下图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：
（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O．
（2）将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕B．
（3）把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与b球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕A和C．
①本实验必须测量的物理量是

 

．（填序号字母，要求验证方法简洁可行）
A．小球a、b的质量m_a、m_b
B．小球a、b的半径r
C．斜槽轨道末端到木板的水平距离 x
D．球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E．记录纸上O点到A、B、C的距离y₁、y₂、y₃
②放上被碰小球，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为

 

③若两球碰撞动量守恒，则应满足的表达式为

 

（用①中测量的量表示）
④若两球发生的是弹性碰撞，则还应满足的表达式为：

 

．

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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．圆盘加速转动时，使纸带做匀加速运动．现在用电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）
①如图1所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘加速转动；
③一段时间后，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．（已知圆盘半径r=6.00×10^-2m）
（1）由图2可知，打下计数点D时，圆盘转动的线速度大小为

0.39

0.39

m/s，
角速度为

6.5

6.5

rad/s；
（2）纸带运动的加速度大小为

0.59

0.59

m/s²． （所有计算结果保留两位有效数字）

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（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上：

BDACE

BDACE

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码
C．断开电源，取下纸带
D．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
E．换上新的纸带，再重复做三次
（2）在用打点计时器做测定小车做匀变速直线运动的加速度实验中，已知打点计时器所
用的电源频率为50Hz，得到的纸带如图所示，相邻两个测量点间还有4个打点未画出．则打点计时器打B 点时小车的瞬时速度为

0.3

0.3

m/s，物体运动的加速度为

1.2

1.2

 m/s²，EF间的距离可能是

7.2

7.2

cm．

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如图甲，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律．某同学设计了图乙装置来完成同样的实验．
（1）下列关于图乙装置的说法中，能减小实验误差的是

 

．
A．用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B．用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C．选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D．用图乙方式可以节省纸带，让点迹更为密集
（2）图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段，经过测量计算后，某同学画出了如图丁所示的E-h图线，则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下

 

（选填“1点”或“11点”）时物体所在的位置，图丁中表示动能随高度变化的曲线为

 

选填“图线A”或“图线B”），
（3）图丁中的h₁=58.5mm和h₂=390.0mm两处机械能E₁与E₂大小关系为E₁

 

E₂（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

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（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列  的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．
当地重力加速度为g=9.80m/s²．用天平称出重锤的质量是m=1．OOkg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=

 

J；重锤动能的变化量△E_K=

 

J；根据以上计算所得到的实验结论是

 

（计算结果均保留三位有效数字）

（2）为了测量电阻R_x的阻值，实验室备有下列器材：
A．待测电阻R_x，阻值约为200Ω
B．直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5Ω
C．电流表A₁，量程1OmA，内阻r=80Ω
D．电流表A₂，量程20mA，内阻约为30Ω
E．定值电阻R₀=100Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω，额定电流1.0A
G．单刀单掷开关一个，导线若干

①为尽量准确地测出R_x的阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路．如图所示，你认为正确的是

 

．（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②开始实验时，在合上开关S前．滑动变阻器的滑动触头应置于．端（填“a”或“b”）．
③按所选的电路进行测量，读出电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂．推导出计算R_x的表达式为Rx=

 

．

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（1）图示甲为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流I_R=300μA，内阻R_g=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

红

红

色，接正确使用方法测量电阻R_x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R_x=

5

5

kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x其测量结果与原结果相比较

变大

变大

（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）如图乙所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度．
①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需

D

D

（填字母代号）中的器材．
A．直流电源、天平及砝码   B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码   D．交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作

1

2

v2-h

1

2

v2-h

图象，其纵轴表示的是

1

2

v2

1

2

v2

，横轴表示的是

h

h

．

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（2009•天津）（1）如图1所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

2 BSω

2R

2 BSω

2R

．线框从中性面开始转过

π

2

的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

BS

R

BS

R

．
（2）图2为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流I_R=300μA，内阻R_g=100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

红

红

色，接正确使用方法测量电阻R_x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R_x=

5

5

kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x其测量结果与原结果相比较

变大

变大

（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）如图3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度．
①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需

D

D

（填字母代号）中的器材．
A．直流电源、天平及砝码     B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码     D．交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作

v2

2

-h

v2

2

-h

图象，其纵轴表示的是

速度平方的二分之一

速度平方的二分之一

，横轴表示的是

重物下落的高度

重物下落的高度

．

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（Ⅰ）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：
A．将长木板平放在水平桌面上，有滑轮的一端伸出桌子边缘
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；
C．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；
D．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码；
E．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源
F．取下纸带；
请把其中有错误或遗漏的步骤在下面横线上改正或补充（遗漏步骤可编上序号G、H、…）

E中应该先接通电源，再释放纸带

E中应该先接通电源，再释放纸带

．

F中取下纸带前应该断开电源
补充步骤G换上新纸带，重复三次．

F中取下纸带前应该断开电源
补充步骤G换上新纸带，重复三次．

（Ⅱ）（12分）某同学用图1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2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：x₁、x₂、x₃…x₆．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
e．分别计算出x₁、x₂、x₃…x₆与对应时间的比值v₁、v₂、v₃…v₆．
f．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列问题：
（1）实验中，除打点计时器（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

A

A

和

C

C

．（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3所示，则x₂=

2.98

2.98

 cm，x₅=

13.20

13.20

 cm．
（3）该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你画出小车运动的v-t图线．
（4）根据v-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v₀=

0.18

0.18

 m/s；
它在斜面上运动的加速度a=

2.50

2.50

 m/s²．

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（1）某同学做“探究功与速度变化关系”的实验时，步骤如下：
A．将打点计时器固定在一块水平长木板上，纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器．
B．将橡皮筋固定在小车前端．
C．拉长橡皮筋，使小车位于合适的位置，先放小车，然后接通打点计时器．
D．在纸带上选出点迹均匀的点，找出小车做匀速运动的点，测出速度．实验结束．
指出该同学遗漏或错误的步骤，并加以改正．

A、为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力功，实验中需要进行平衡摩擦力操作；B、橡皮筋应该固定在木板远离打点计时器的一端；C、为了提高纸带的利用率，在纸带上尽量多的打点，在进行实验时要先通电打点，后释放小车；D、在处理数据之间应该用2根，三根，4根，5根重复实验，做完实验要断开电路，整理仪器．

A、为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力功，实验中需要进行平衡摩擦力操作；B、橡皮筋应该固定在木板远离打点计时器的一端；C、为了提高纸带的利用率，在纸带上尽量多的打点，在进行实验时要先通电打点，后释放小车；D、在处理数据之间应该用2根，三根，4根，5根重复实验，做完实验要断开电路，整理仪器．

．
（2）在正确操作情况下，观察打在纸带上的点，如图所示为了测量小车获得的速度，应选用下图纸带的

EF

EF

部分进行测量；已知连续两点间时间间隔为t，则所测得速度为

v=

EF

2t

v=

EF

2t

（均用符号表示）．

（3）若实验作了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的W-v²图象是一条过坐标原点的直线，这说明W与v²的关系是

w=kv²

w=kv²

．

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