2018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（测）（含解析）

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1、专题04练习使用打点计时器研究匀变速直线运动【满分：110分时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1．一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Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β（即β=）。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

2、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直径如图乙所示，圆盘的半径r为           cm；（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为         rad/s；（3）圆盘转动的角加速度大小为         rad/s2；（（2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）2.40ABCDE5.519.3213.84（单位：cm）丙【答案】（1）3.000（2）13.

3、9（3）23.7【解析】（1）整数部分为60mm，小数部分为零，由于精确度为0.05mm，故需写到0.001cm处，故读数为6.000cm，因此直径为6.000cm，半径为3.000cm；（2）打下计数点D时，速度为故（3）纸带运动的加速度为由于，，故角加速度为；【名师点睛】本题考查测量角加速度，根据题意中角加速度的定义，同时结合纸带处理中加速度和速度的求法进行分析处理．2．一个同学在研究小球自由落体运动时，用闪频照相连线记录下小球的位置如图所示，已知闪光周期为，测得，，通过计算可得小球运动的加速度是_________

4、，图中是__________cm（结果保留3位有效数字）【答案】、【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3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和

5、t2．(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图2所示，其值为_______mm(2)该同学利用及，求出、，再利用测量的时间t1和t2，可得到重力加速度的表达式为___________(用，及给出的时间表示)；若狭缝宽度不能忽略，则测量值比真实值______(偏大或偏小)【答案】(1)74.3(2),偏大【解析】【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度．4．如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景，轨

6、道上a、c间距离恰等于小车长度，b是a、c中点。某同学采用不同的挡光片做了三次实验，并对测量精确度加以比较。挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点，它测量的是小车前端P抵达(选填“a”“b”或“c”)点时的瞬时速度；若每次小车从相同位置释放，记录数据如表格所示，那么测得瞬时速度较精确的值为m/s。次序挡光片宽/m挡光时间/s速度/(m・s-1)10.0800.0362.2220.0400.0202.0030.0200.01051.90【答案】b1.90【解析】（1）挡光片安装在小车中点处，光电门安装在c点，当挡光片到

7、达光电门处时，小球前端P刚好抵达b点，故它测量的是小车前端P抵达b点时的瞬时速度．（2）光电门测速的原理，是用挡光片的宽度除以挡光片通过光电门的时间，即挡光片通过光电门的平均速度近似的表示小车运动的瞬时速度，所以挡光片宽度越小，通过光电门的时间越短，平均速度越接近瞬时速度，从数据可知那么测得瞬时速度较精确的值的是第三次实验，故精确的瞬时速度为1.90m/s．5．（1）电磁打点计时器接“6V50Hz”电源，它的打点周期是_____s；现在用它研究匀变速直线运动，通过打点的纸带测出物体的加速度，但实验时电路中交流电的频率高

8、于50Hz，而在实验过程中仍按频率等于50Hz进行计算，则计算出的加速度值与物体实际的加速度值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（2）如图所示是将电源频率调为50Hz后打点计时器打出纸带，图中A、B、C、D、E、F点是按时间顺序先后打出的计数点（每两个计数点间有三个计时点未画出）。用刻度尺量处A与B、E与F之