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1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题04练习使用打点计时器研究匀变速直线运动（练）（含解析）专题04 练习使用打点计时器 研究匀变速直线运动（练）1实验室利用打点计时器研究小滑块的运动，打出如下图所示的纸带，打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，请回答下列问题：（1）某次实验中，纸带的“B”端与小滑块相连，根据纸带请判断该滑块的运动属于_（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动（2） 从纸带可以测出A、B两点间的距离为_，滑块的加速度大小为_（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）匀减速（2） 9.20 cm5.00 m/s2【名师点睛】利用纸带判定物体运动的性质（1）若x1
2、、x2、x3基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动（2）利用x1、x2、x3可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x2x1、x3x2、x4x3，如果它们在实验误差允许的范围内相等，则可以判定物体做匀变速直线运动学科网2如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s1=1.22cm，s2=2.00cm，s3=2.78cm，s4=3.62cm，s5=4.40cm，s6=5.18cm（1）相邻两计数点间的时间间隔为T=s。（2）打点计时器打计数点3时
3、，小车的速度大小v3=m/s。（3）计算小车的加速度大小为a=m/s2（计算结果保留两位有效数字）。【答案】（1）0.1 （2）0.32 （3）0.80【名师点睛】本题比较简单，考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小。3某同学用如图所示装备在“用打点计时器测重力加速度”的实验中，用打点计时器记录了被砝码拉动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距
4、离如图所示每三个点（T=0.06s）取一个计数点。 所用测量装置及实验数据如图5所示。则打计数点C、E点对应的速度分别为：vC=_m/s，vE=_m/s。（保留三位有效数字），据此可以求出重力加速度为g=_m/s2【答案】1.41，2.45 ，8.67（8.61或8.75）【解析】小车在C点的瞬时速度的大小vC=1.41m/s，vE=2.45m/s，根据x=aT2得：a=8.67m/s2（8.61或8.75）【名师点睛】要注意单位的换算对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律根据打点计时器的打点周期计算相邻的计数点之间的时间间隔纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间
5、距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度4某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况图示为该同学实验时打出的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s （1）打点计时器打B点时小车的速度vB=m/s；（2）小车的加速度大小a=m/s2 【答案】 （1）0.15；（2）0.50【名师点睛】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。要注意单位的换算和有效数字的保留；能够知道相邻的计数点之间的时间间隔学科网5在 练习使用打点计时器的实验中，某同学使小车做匀加速直线运
6、动并打出一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6，用刻度尺量得各计数点到0计数点之间的距离如下图所示，已知电源的频率为50Hz，计算结果均保留三位有效数字，则： （1）打点计时器打计数点2时，小车的速度大小v2=ms。（2）小车的加速度大小a=ms2。【答案】（1）0.425（2）0.880【解析】（1）每两个计数点间有四个实验点未画出，故相邻计数点之间的时间间隔为，对于匀变速直线运动，在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度，故有（2）根据逐差法可得、，三式相加可得【名师点睛】做分
7、析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度1某同学用如图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，如下图中0、1、26点所示。c测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：s1、s2、s3s6。d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动。e分别计算出s1、s2、s3s6与
8、对应时间的比值、。f以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）（3分）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所示，则s2=cm，s5=cm。（2）（3分）该同学在图中已标出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t。（3）（3分）根据t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a=m/s2。【答案】（1）（2.972.99），（13.1913.21）；（2）图略；（3）（4.505.10）【解析】（1）直尺读数，s2=2.98cms5=13.18cm
9、（最后一位是估计数字，可以存在适当的误差）（2）描点作图，形式为直线如图。（3）由于小车做匀加速运动，由可得，由此可知，图象中的斜率的2倍等于小车的加速度，。【名师点睛】用毫米刻度尺测量读数要读到最小刻度的下一位；本题在描述小车在斜面上运动的规律时，运用了图象法，可直观的看出小车的运动是匀加速直线运动，把函数关系与图象结合，得到斜率的物理含义，求出加速度。学科网2在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3
10、.39cm，x6=3.87cm。（1） （3分）在计时器打出点4时，小车的速度分别为：v4=m/s。（2）（3分）该匀变速直线运动的加速度的大小a=m/s2。（结果均保留三位有效数字）【答案】0.313（0.314）；0.496【名师点睛】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小。根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小要注意单位的换算和有效数字的保留；能够知道相邻的计数点之间的时间间隔3研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，打点计时器的工作频率为50 Hz，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之
11、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平板上，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（b）中标出的相邻两计数点间的时间间隔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_。【答案】（1）DCBA（2）0.10（3）（4）（2）每相邻两点之间还有4个记录点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为（3）匀变速直线运动过程中，一段过程中的平
12、均速度等于该段过程中的中间时刻速度，故（4）根据逐差法可得、，三式相加可得【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度4在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒，则：（结果保留两位有效数字）（1） 根据实验给出的数据可以判断小车做运动（2）D点的瞬时速度大小为m/s，DE段平均速度大小为m/s（3）运动小车的加速度大小为m/s2【答案】（1）匀加速直线（2）
13、0.34、0.36（3）0.40【解析】（1）从图中可知，故，相邻的相等时间间隔位移之差相等，故小车做匀加速直线运动，（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度规律可得，DE段平均速度大小为（3）根据逐差法可得【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。学科网5如图是“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得1=2.21cm， 2=3.00cm，
14、3=3.81cm，4=4.63cm，5=5.45cm，6=6.28cm。（1）该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为T=s（2）打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是v5=m/s。（结果保留两位有效数字）（3）为了尽量减小实验误差，利用该实验数据计算出小车的加速度大小为a =m/s2（结果保留两位有效数字）。【答案】（1） 0.10 （2） 0.59 （3） 0.82 【解析】（1）由题意从O点开始每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔。【名师点睛】本题考查研究匀变速直线运动，首先根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小
15、然后根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。1【2016天津卷】某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。实验中必要的措施是_。A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm。则小车的加
