試驗(yàn)一使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度

1、/實(shí)驗(yàn)一 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)器材49打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)甲打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理準(zhǔn)備作業(yè)（1） 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用 電源的儀器，打點(diǎn)頻率是 Hz。（2）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)紙帶跟運(yùn)動(dòng)物體連接在一起的時(shí)候，紙帶上的點(diǎn)子也就相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的 。研究紙帶上的點(diǎn)子之間的間隔，就可以了解運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)間里發(fā)生的 ，從而了解物體的運(yùn)動(dòng)情況。（3）當(dāng)接通電源后，可以看到振針上下振動(dòng)，如果移動(dòng)紙帶，振針就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，每打兩個(gè)連續(xù)的小點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是 秒。（4） 在紙帶上找出連續(xù)的 6個(gè)點(diǎn)，分別標(biāo)上記號 0, 1, 2，3，4，5。設(shè)相鄰的兩個(gè) 點(diǎn)之間的距離為 Si，Si

2、i，Siii，Sv，Sv，Svi。這些距離可用 量出。如果任意兩個(gè)連續(xù)的點(diǎn)之間的距離都相等，那么，拖著紙帶運(yùn)動(dòng)的物體是做 運(yùn)動(dòng)。如果任意兩個(gè)連續(xù)的點(diǎn)之間的距離不都相等，那么，物體是做 運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)原理1如圖所示，物體以加速度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由“ 0”點(diǎn)經(jīng)時(shí)間T、2T、3T、4T到達(dá)“ 1”點(diǎn)，“2”點(diǎn)，“3”點(diǎn)、“4”各計(jì)數(shù)點(diǎn)，可證明：Sii S| = Sin Sii = Siv Sin = aT 某同學(xué)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用的 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打出一個(gè)點(diǎn)，每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí) 間作為一個(gè)計(jì)時(shí)單位。運(yùn)動(dòng)中從某一時(shí)刻起的打 點(diǎn)紙帶如圖所示，并分別測得第2個(gè)、第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)相距

3、 d2= 6.0cm, d3= 10.0cm ,則第1個(gè)、 第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)分別相距d1=cm,d4 =cm。物體經(jīng)過第1個(gè)、第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的即時(shí)速度 V1 =cm/s, v=cm/s，物體的加速度 a=cm/s2。2Siv Si = 3aT2以“ V1 ”，“V2”，“V3”表示“1”，“2”，“3”各計(jì)數(shù)點(diǎn)的即時(shí)速度，可證明：V3 =Sm + S«2TSi + SnSn +V1= 2T ； v2= 2T相關(guān)習(xí)題1 （2004上海）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖一段紙帶，測得AB = 7.65cm , BC = 9.17cm。已知交流電頻率是 50Hz,則打B點(diǎn)時(shí)物

4、體的瞬時(shí)速度為m/s。如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是0 123+5 d*3. （2007松江）禾U用圖中所示的裝置，在做“測量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，得到了 幾條較為理想的紙帶。已知每條紙帶上每 5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0, 1, 2, 3, 4,。由于不小心，紙帶都被撕斷B、C、D四段紙帶回答:了，如圖所示，根據(jù)給出的A、5? ”2 cm C（1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶（2）紙帶A上，打點(diǎn)1時(shí)重物的速度是（3）本實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮∈茿上撕下的那段應(yīng)該是 （填字母）。m/s （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。m/s2

5、。4. （ 2006重慶）某同學(xué)用如圖（a）所示裝置測量重力加速度 g,所用交流電頻率為50Hz。 在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。所有測量數(shù)據(jù)及其標(biāo) 記符號如圖（b）所示。電磁式打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器%該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔)：方法 A :由 g1=( S2- S ) /T2, g2=( S3 S2) /T2,g5=(& S5) /T2,取平均 值 g= 8.667m/s2;方法 B :由 g1=( S4 SJ /3T2, g2=( S5 S2) /3T2, g3=( S6 S3) /3T2，取平均值 g =8.673m/s2。從數(shù)據(jù)處理

6、方法看，在 Si、S2、S3、S4、S5、S6中，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有;方法B中有。因此，選擇方法 _ （A或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的 （系統(tǒng)或偶然）誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源有 （試舉出兩條）。5. （2005廣東）如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí) 器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T =0.10s，其中 Si = 7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5 =9.61cm、S6 =10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是 m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為，加速度的大小是 m

7、/s2 （計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 。JA* * * * * * * * 6. （ 2006江蘇）小球作直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 的頻閃照片如圖所示。已知頻閃周 期T = 0.1s，小球相鄰位置間距（由 照片中的刻度尺量得）分別為OAA X C & B f=6.51cm, AB = 5.59cm, BC = 4.70cm, CD = 3.80cm, DE = 2.89 cm, EF = 2.00 cm。小球在位置 A時(shí)速度大小vA =m/s，小球運(yùn)動(dòng)的加速度 a=m/s2。7. （1999上海）為了測定某輛轎車在平直路上起動(dòng)時(shí)的加速度（轎車起動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻加速運(yùn)動(dòng)），某人拍攝了一張?jiān)谕坏?/p>

8、片上多次曝光的照片（如圖） 。如果 拍攝時(shí)每隔2秒曝光一次，轎車車身總長為4.5米，那么這輛轎車的加速度約為（ ）（A ） 1米/秒2（ B） 2米/秒2（C） 3米/秒2（ D） 4米/秒2 （2002廣東）一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心 垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)的角度速。實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片。 實(shí)驗(yàn)步驟：j II 1丁|丨；11m1丨mm（1）如圖所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的 限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。（2）啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，

9、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)。（3）經(jīng)過一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測量。由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為3= ，式中各量的意義某次實(shí)驗(yàn)測得圓盤半徑r= 5.50X 10_2m,得到的紙帶的一段如下圖所示，求得角速度為。世廂世夭7.726.255.765.294AI（單位rem ）10. （2001全國）一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著 穿過條點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示，圖2是打出的紙帶的一段。（1） 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=;（2） 為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有 $,圖（b）中

10、的端是圓柱棒11. （2007閘北）如圖（a）所示，用細(xì)線將 包有白紙帶的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒懸掛， 另有蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨 之轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面上的紙帶 上畫出記號，如圖（b）所示，設(shè)毛筆接觸 棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)。測得記號之間的距離 依次為 26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、 90.0mm、106.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有 "1440r/min ”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒。 根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：（1）毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T =的懸掛端（填左或右），由上往下看，電動(dòng)機(jī)是時(shí)針旋轉(zhuǎn)的（填“順”或“逆”）。（2）根據(jù)圖（b）所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號C時(shí)，圓柱棒下落的速度VC =m/s；畫下記號 D時(shí)，圓柱棒下落的速度 vd =m/s;記號C、D之間棒的動(dòng)能的變化量為 J,重力勢能的變化量為 J （ g = 9.8 m/s2）。由此可得出的結(jié)論是。9.（2003廣東）實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示；一木 塊放在水平長木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線， 跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連， 木塊右側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連