将打点计时器固定…… 非选择题答案解析

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如图所示，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，利用此装置可以验证机械能守恒定律．
（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）已知实验所用重物的质量为m，打点计时器打点周期为T，当地重力加速度为g．如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的3个点A、B、C作为测量点．经测量A、B、C各点到O点的距离分别为S₁、S₂、S₃．根据以上测量结果可知当打点计时器打下B点时重物的速度v=

S3-S1

2T

S3-S1

2T

，重物重力势能减少量△Ep=

mgS₂

mgS₂

，动能增加量等于△Ek=

1

2

m(

S3-S1

2T

)2

1

2

m(

S3-S1

2T

)2

．（用m、T、g、S₁、S₂、S₃表示）

（3）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量

大于

大于

动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”）．

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如图1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加速度．
（1）所需器材有：电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需

CD

CD

（填字母代号）中的器材．
A．直流电源   B．天平及砝码   C．交流电源       D．毫米刻度尺
（2）下列实验操作步骤正确的是

B

B

A．实验所用的重物可用实心泡沫球
B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向
C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源
（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个打印点取一个点作为计数点，分别标明0，1，2，3，4．测得x₁=30.0mm，x₂=45.4mm，x₃=60.8mm，x₄=76.2mm，则物体在打下点2时的速度大小为

0.9425

0.9425

m/s．物体的加速度大小为

9.625

9.625

m/s²．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是

实验中存在摩擦阻力

实验中存在摩擦阻力

．

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（1）在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或多余的步骤是

 

A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源
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，并调整滑轮的高度，使细绳与平板平行
D．断开电源，取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
若有遗漏步骤，将遗漏步骤写在下面的横线上（遗漏可编上序号G、H…）．

 

；
实验步骤的合理顺序为

 

．
（2）该同学纠正错误后，按正确操作，得到如图的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则打下B点时小车的速度为

 

m/s．

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在《验证机械能守恒定律》的实验中
（1）下列实验操作顺序正确合理的一项是

 

（填序号）
A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上
B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源
C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源
D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源
（2）打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²、实验选用重锤质量为1.00kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带如图所示，此纸带头两点间的距离应接近

 

、把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为3.13cm、4.86cm、7.02cm、可知打点计时器打下B点时，物理的速度v_B=

 

，重物由0点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于

 

J，动能的增加量等于

 

 J（计算结果保留三位有效数字）、实验结论是

 

．

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在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况．在这一实验中，某同学操作以下实验步骤，
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．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．
D．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，先放开纸带，再接通电源．
E．先断开电源取下纸带．
其中错误的步骤有：
（1）

D

D

（2）打点计算器是一种

记录物体运动位移和时间的

记录物体运动位移和时间的

仪器，电磁打点计时器工作时连接的是4-6V的
低压

交流

交流

电源，如电源频率为50HZ，则打点计时器没隔

0.02

0.02

S打一个点．
（3）实验时得到如图所示的纸带，设O点是计数的起始点，两相邻计数点之间的时间间隔为0.1s．则打计数点2时物体的瞬时速度v₂=

0.570

0.570

m/s（保留3位有效数字）

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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，角速度的增加量△ω与对应之间△t的比值定义为角加速度β（即β=

△ω

△t

）．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、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如图甲所示，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匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为

6.000

6.000

cm；
（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为

6.5

6.5

 rad/s；
（3）纸带运动的加速度大小为

0.60

0.60

m/s²，圆盘转动的角加速度大小为

10

10

rad/s²．
▲请注意：本题（2）、（3）问中的结果均要求保留2位有效数字．

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（1）在用打点计时器（频率为50HZ）研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源
B．将打点计时器固定在没有滑轮一边的平板上，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悬挂适当的钩码
D．断开电源，取下纸带
E．放手，使小车在平板上运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
以上步骤合理的序号排列为B

FCA

FCA

ED．
（2）假如某同学按照上述步骤打出的纸带如图（注：每两个计数点之间还有四个点未画出）请计算AC计数点间的平均数度

.

VAC

=

0.196

0.196

m/s，B点的瞬时速度V_B=

0.196

0.196

m/s，小车运动的加速度a=

0.180

0.180

m/s²（上述结果均保留三位小数）．
（3）打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，通常电源的频率为50Hz，如果实验时工作电压的频率突然变为小于50Hz，这样计算出的速度值与实际值相比是

偏大

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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（2009•淮南三模）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过其中心并垂直于盘面的水平轴转动，将圆盘加速转动时角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β（即β户等）．我们用电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸来完成下述实验：

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，使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匀加速转动；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行测量．（打点计时器所接的交变电流的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，计算时不考虑纸带卷在圆盘侧面时引起圆盘半径的变化）
（1）如图乙所示，圆盘的半径r=

6.00

6.00

cm
（2）由图丙可知，打下计数点D时，纸带运动的速度大小为

0.39

0.39

m•s^-1，此时圆盘转动的角速度为

6.5

6.5

rad•s^-1．
（3）纸带运动的加速度大小为

0.59

0.59

m•s^-2，圆盘转动的角加速度大小为

9.8

9.8

rad•s^-2．
[（2）、（3）两问中的结果均保留两位有效数字]．

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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．在圆盘静止不动时，用游标卡尺测得圆盘的直径（如图甲所示）；在圆盘加速转动时，用电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸进行了如下操作：①如下图乙所示，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匀加速转动．③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（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）如图甲所示，圆盘的直径d为

 

cm；
（2）由图丙可知，打下计数点D时，纸带运动的速度大小为

 

m/s，此时圆盘转动的角速度为

 

rad/s．
（3）纸带运动的加速度大小为

 

m/s²．

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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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为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示
B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示
打出的纸带如图丙：

试回答下列问题：
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度V_A=

x2

2△t

x2

2△t

，打点计时器打B点时滑块速度V_B=

x3-x1

2△t

x3-x1

2△t

．
②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块

位移x

位移x

（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W_合=

mgx

mgx

．
③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，V_A、V_B、V_C、V_D、V_E以v²为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出v²-W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=

2

K

2

K

．

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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，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、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如图甲所示，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匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为

6.000cm

6.000cm

cm；
（2）纸带运动的加速度大小为

0.59

0.59

m/s²；（保留2位有效数字，下空同）
（3）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为

6.48

6.48

rad/s．

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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．