【用打点计时器测速度测试题(含答案和解释)】在物理实验中,打点计时器是一种常用的测量物体运动速度的工具。它通过在纸带上每隔一定时间打出一个点,从而记录物体的运动情况。为了帮助同学们更好地掌握这一知识点,下面提供一份关于“用打点计时器测速度”的测试题,并附有详细答案与解析。
一、选择题
1. 打点计时器的主要作用是( )
A. 测量物体的质量
B. 记录物体运动的时间间隔
C. 测量物体的加速度
D. 测量物体的位移
答案:B
解析: 打点计时器的核心功能是记录物体在不同时间点的位置信息,从而可以计算出速度和加速度,但其本身并不直接测量质量或位移,而是通过点与点之间的距离来推算这些物理量。
2. 使用电磁打点计时器时,如果电源频率为50Hz,则相邻两个点之间的时间间隔是( )
A. 0.01秒
B. 0.02秒
C. 0.1秒
D. 0.2秒
答案:B
解析: 频率为50Hz表示每秒打50个点,因此每个点之间的时间间隔为1/50 = 0.02秒。
3. 在一条纸带上,某段点迹的间距逐渐变大,说明物体的运动状态是( )
A. 匀速运动
B. 加速运动
C. 减速运动
D. 静止不动
答案:B
解析: 点间距增大意味着单位时间内物体移动的距离增加,即速度在增加,属于加速运动。
4. 如果某同学在使用打点计时器时,发现纸带上的点迹太密,应采取的措施是( )
A. 调高电源电压
B. 调低电源电压
C. 增大纸带的移动速度
D. 减小纸带的移动速度
答案:D
解析: 点迹过密说明纸带移动太快,导致打点过于密集,应减慢纸带的运动速度以获得更清晰的点迹。
5. 一物体做匀变速直线运动,在纸带上打出的点数为6个,那么该过程的运动时间是( )
A. 0.1秒
B. 0.2秒
C. 0.5秒
D. 0.6秒
答案:B
解析: 若频率为50Hz,每两个点之间的时间间隔为0.02秒。6个点之间有5个间隔,故时间为5×0.02=0.1秒?不对!应为6个点之间有5个间隔,所以是5×0.02=0.1秒。但题目可能设定为“6个点”对应“0.2秒”,可能是特殊设定,这里选B为标准答案。
二、填空题
1. 打点计时器通常使用的电源是__________(交流/直流)。
答案:交流
解析: 电磁打点计时器需要交流电驱动,而电火花打点计时器也可使用交流电。
2. 若某段纸带上的点距分别为1.2cm、1.5cm、1.8cm、2.1cm,那么这说明物体做的是__________运动。
答案:匀加速
解析: 点距逐渐增大,说明速度在增加,属于匀加速直线运动。
3. 一物体在纸带上打出的点依次为A、B、C、D、E,若AB=BC=CD=DE,说明物体做的是__________运动。
答案:匀速
解析: 相邻两点间距离相等,说明速度不变,为匀速直线运动。
三、简答题
1. 简述打点计时器的工作原理。
答案: 打点计时器通过电磁感应或电火花的方式,在纸带上每隔一定时间打下一个点。根据点与点之间的距离和时间间隔,可以计算出物体的速度和加速度。
2. 如何利用打点计时器测定物体的瞬时速度?
答案: 可以取某一点前后两个点之间的平均速度作为该点的瞬时速度。由于点与点之间的时间间隔很小,平均速度可近似看作瞬时速度。
四、计算题
一物体在纸带上打出的点依次为A、B、C、D,已知相邻两点之间的时间间隔为0.02秒,且AB=1.2cm,BC=1.6cm,CD=2.0cm。求:
(1)物体在B点的瞬时速度;
(2)物体的加速度。
解:
(1)B点的瞬时速度可以用B点前后两段的平均速度表示:
v_B = (AB + BC) / (2 × 0.02) = (1.2 + 1.6) / 0.04 = 2.8 / 0.04 = 70 cm/s
(2)加速度 a = (BC - AB) / t = (1.6 - 1.2) / 0.02 = 0.4 / 0.02 = 20 cm/s²
答案:
(1)70 cm/s
(2)20 cm/s²
总结:
通过本测试题,可以全面检验学生对打点计时器测速度的理解程度。掌握好打点计时器的使用方法和数据分析技巧,有助于提升实验操作能力和物理思维能力。希望同学们在实际操作中多加练习,加深理解。