高中 | 打点计时器的使用 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 打点计时器的使用题目答案及解析如下,仅供参考!

必修1

第一章 运动的描述

1.4 实验:用打点计时器测速度

打点计时器的使用

利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图$1$所示。

按照图$1$安装好器材,下列实验步骤正确的操作顺序为               (填各实验步骤前的字母);

$\rm A$.释放小车   $\rm B$.接通打点计时器的电源   $\rm C$.调整滑轮位置,使细线与木板平行

[["$\\rm CBA$"]]

实验步骤中,首先调整滑轮位置使细线与木板平行,确保力的方向正确;接着接通打点计时器电源,让计时器先工作;最后释放小车。故顺序为$\rm CBA$

实验中打出的一条纸带如图$2$所示,$A$$B$$C$为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有$4$个点未画出),可以判断纸带的                 (填“左端”或“右端”)与小车相连;

[["左端"]]

小车做匀加速直线运动时,速度越来越大,纸带上点间距逐渐增大。图$2$中纸带左端间距小,右端间距大,说明纸带左端与小车相连;

$2$中相邻计数点间的时间间隔为$T$,则打$B$点时小车的速度$v=$                 

[["$\\dfrac{x_{2}}{2T}$"]]

根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。$B$点为$A$$C$的中间时刻,$AC$间位移为$x_{2}$,时间间隔为$2T$;则$v=\dfrac{x_{2}}{2T}$

某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图$3$所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的$M$点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图$4$所示。相邻计数点间的时间间隔为$0.10\;\rm s$,圆盘半径$R=0.10\;\rm m$。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为                 $\;\rm m/s^{2}$;打点计时器打$B$点时圆盘上$M$点的向心加速度大小为                 $\;\rm m/s^{2}$。(结果均保留两位有效数字)

[["$2.8$","$1.6$"]]

根据逐差法可知$a=\dfrac{x_{CE}- x_{AC}}{4T^{2}}=\dfrac{0.1924-0.0800}{4 \times {0.1}^{2}}= 2.8\;\rm{m/s}^{{2}}$

$B$点是$AC$的中间时刻点,则有$v_{B}=\dfrac{x_{AC}}{2T}=\dfrac{0.0800}{2 \times 0.1}\;\rm {m/s}=0.4\;\rm {m/s}$

此时向心加速度$a_{n}=\dfrac{v_{B}^{2}}{R}=\dfrac{{0.4}^{2}}{0.1}\;\rm {m/s}^{{2}}={1.6\;\rm m/s}^{{2}}$

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