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如图1所示,一打点计时器固定在斜面上端,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.如图2是打出的纸带的一段,由于实验者粗心,不小心把纸带弄成了三段,但幸好找到了最

一、题文

如图1所示,一打点计时器固定在斜面上端,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.如图2是打出的纸带的一段,由于实验者粗心,不小心把纸带弄成了三段,但幸好找到了最初和最后两段,中间一段丢失了.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,即下图每两个计时点的时间间隔为0.02秒.根据如图给出的数据.



(1)计算小车通过A点的速度vA=______m/s.
(2)计算小车通过B点的速度vB=______m/s.
(3)计算小车的加速度a=______m/s2
(4)丢失的中间一段纸带上应该有______个计时点(填阿拉伯数字).

考点提示:打点计时器

二、答案

(1)在A点左方5.12cm到右方5.74cm这段距离内,A点是中间时刻.匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程中的平均速度,
即:vA=
(0.0512+0.0574)m
0.08s
=1.36m/s
(2)在B点左方8.85cm到右方9.47cm这段距离内,B点是中间时刻.匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程中的平均速度,
即:vB=
(0.0885+0.0947)m
0.08
=2.29m/s

(3)任意选取相邻的两段位移,比如:8.58cm和9.47cm的两段纸带,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2
得:a=3.87m/s2
(4)匀变速直线运动连续相等时间内的位移之差:
x2-x1=△x=aT2=0.61cm    ①
匀变速直线运动不连续相等时间内的位移之差:
xm-xn=(m-n)△x=(m-n)aT2=8.24cm-6.37cm=1.87cm   ②
由①②两式可知:3△x=1.87cm
所以丢失的中间一段纸带上应该有3个计数点.
答:计算小车通过A点的速度vA为1.36m/s;计算小车通过B点的速度vA为2.29m/s;小车的加速度a为a=3.87m/s2;丢失的中间一段纸带上应该有3个计数点.

三、考点梳理

知名教师分析,《如图1所示,一打点计时器固定在斜面上端,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.如图2是打出的纸带的一段,由于实验者粗心,不小心把纸带弄成了三段,但幸好找到了最》这道题主要考你对 打点计时器 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:打点计时器

考点名称:打点计时器
  • 1、打点计时器:
    是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。

    2、电磁打点计时器:
    是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。


    3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器:
    电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较小,实验误差也就比较小。


  • 打点计时器:

    (1)作用:计时仪器,当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。

    (2)工作条件:①电磁打点计时器:4V~6V交流电源。②电火花打点计时器:220V交流电源。

    (3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
                                        ②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。
                                        ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。

     

    利用纸带判断物体运动状态的方法:

    (1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a====…

    (2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=.aT2

    速度、加速度的求解方法:

    (1)即vn,如图所示:

    (2)由纸带求物体运动的加速度
    ①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1、a2、a3,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度:=.
    ②图象法:即先根据vn求出多个点的瞬时速度,后作出v-t图象,图象的斜率即为物体运动的加速度。

     

     

     

     

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