打点计时器计算加速度

打点计时器计算加速度一.实验题（共小题）

81.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置.（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的.

（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s

2.（结果均保留2位有效数字）

2.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度的之间的关系.使用的器材有斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器.实验步骤如下

①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△口

③用表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的At时间内的平均速度大小，求出；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端及

①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤

②、

③；时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度位置速度/m・s-

0.

7370.

8010.

8640.

9280.99414以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度-时间关系线.5根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出小车的加速度a=

0.64m/s

2.【解答】解1本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计；2打点计时器每隔

0.02s打一个点，根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是时间间隔，而其它是要通过计算得到的，故ABD错误，C正确；3根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知vD=二=

0.864m/s,0961=o.928m/s；VE=+2X5T2X

0.14小车的速度-时间关系图线如图所示5在v-t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，贝lja==

0.64m/s2；因此加速度的范围，a=

0.64±

0.01m/s2；故答案为1用打点计时器研究匀变速直线运动，不用弹簧测力计；2C；

30.864,

0.928；4如图所示；

50.64±

0.

01.

4.如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置.1某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为

0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了

0、A.B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为

0.1s.2电火花计时器使用的电源是A.A.220V交流电源B.220V直流电源C.6V以下交流电源D.6V以下直流电源3用刻度尺量得OA=

1.50cm,AB=

1.90cm,BC=

2.30cm,CD=

2.70cm.由此可知，打C点时小车的速度大小为

0.25m/s.加速度大小为

0.40m/s24如果当时电网中交变电源的电压变成210V,打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将不变.填“偏大”、“偏小”或“不变”【解答】解1打点计时器的打点的时间间隔为

0.02s,由于每五个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为

0.1s,2电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，实验室中的电火花计时器的工作电压是220V,故选A3C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则==

0.25m/s.因为连续相等时间内的位移之差axR.40cm,根据二aT2得，加速度a二4电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值及实际值相比不变.故答案为

10.12A

30.

250.403不变

5.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=

0.10s,其中xl=

7.05cm,x2=

7.68cm,x3=

8.31cm,x4=

8.95cm,x5=

9.61cm,x6=

10.25cm,计算结果保留两位有效数字1A点处瞬时速度的大小是

0.86m/s；2小车运动的加速度计算表达式为a=,加速度的大小是

0.64m/s

2.【解答】解xl=

7.05cm=

0.0705m,x2=

7.68cm=

0.0768m,x3=

8.31cm=

0.0831m,x4=

8.95cm=

0.0895m,x5=

9.61cm=

0.0961m,x6=

10.25cm=

0.1025m利用匀变速直线运动的推论得vD二二

0.86m/s.由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度.根据匀变速直线运动的推论公式二aT2可以求出加速度的大小，得x4-xl=3alT2x-x=3a T2522x-x=3a T2633为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得a=al+a2+a3小车运动的加速度计算表达式为@=6+乂5+/一3一乂2一町9T2代入数据得a=

0.64m/s

2.故答案为

0.86,a=,

0.

646.如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为

1、

2、

3、

4、

5、6,测得sl=

5.18cm,s2=

4.42cm,s3=

3.62cm,s4=

2.78cm,s5=

2.00cm,s6=l.20cm.所有结果均保留两位有效数字1物体的加速度大小a=

0.80m/s2,方向A-B填A-B或B-A；2打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3=

0.32m/s.【解答】解1根据匀变速直线运动的推论公式二aT2可以求出加速度的大小，得s-Si=3aiT24S5-S2=3a2T2Se-S3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得a=al+a2+a3代入题目告诉的已知条件，即小车运动的加速度计算表达式为a二$4+$5+06一$1一$2一$3二

2.78c/

2.00c/l.20cm-

5.18cm-

4.42cm-

3.62c1二gOcm/s2二-9T29X

0.1s

20.80/J纸带向左运动，加速度的方向由A-B2根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小.v3二.二=32cm/s=

0.32m/s弋62c*•12T2X

0.Is故答案为

10.80A-B

20.

327.某实验小组用如图1所示的装置测定重力加速度.将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落.1下列实验操作步骤正确的是BC.填正确答案标号A.实验所用的重物可用实心泡沫球

8.应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C.实验时应先使重物靠近打点计时器D.实验时先释放重物后再接通电源2已知打点计时器所接电源频率为50Hz.实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明

0、

1.

2.

3.

4.测得x1=

29.3mm,x2=

45.6mm,x3=

60.3mm,x4=

76.2mm,则重物在打下点2时的速度大小为

1.32m/s,重物的加速度大小为

9.63m/s

2.结果保留三位有效数字3该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力.【解答】解1A.实验所用的重物应质量大一些，故A错误.B.实验时应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向，故B正确.C、实验时应先使重物靠近打点计时器，故C正确.D.实验时应先接通电源，再释放小球，故D错误.故选BC.2点2的瞬时速度0=[3=132Omm/s=

1.32m/s/根据二aT2,运用逐差法得，物体的加速度a===9630mm/s2=

9.63m/s

2.3该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力.故答案为1BC

21.

329.633实验中存在摩擦力及空气的阻力

8.1在“用打点计时器测速度”的实验中用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz,电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流填“直流”或“交流”电源，它们是每隔

0.02s打一个点.2接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是A填字母序号A.先接通电源，后让纸带运动B.先让纸带运动，再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以3在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出.由纸带上的数据可知，打A点时物体的速度vA=

0.337m/s,物体运动的加速度a=

0.393m/s2结果保留三位有效数字.【解答】解1打点计时器使用的是交流电源，它们每隔

0.02s打一点.2实验时，应先接通电源，再释放纸带，实验前，小车应紧靠打点计时器,故选A.3打点的时间间隔为

0.02s,由于相邻两计数点间还有四个打点未画出，则相邻两个计数点间所对应的时间T=

0.Is.B点的瞬时速度为vB二二cm/s=m/s=

0.337m/s,根据二aT2,运用逐差法得a二cm/s2=m/s2=

0.393m/s

2.故答案为1交流，

0.02；2A；

30.

3370.393

⑤多次重复步骤

④⑥利用实验中得到的数据作出-图，如图C所示完成下列填空1用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则及vA.a和的关系式为二2由图c可求得，vA=cm/s,a=cm/s

2.结果保留3位有效数字

3.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:1实验室提供了以下器材打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计.其中在本2根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是实验中不需要的器材是A.瞬时速度B,加速度C.时间间隔D.平均速度C D E F3如图1所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=

0.02s,其中xl=

7.05cmx2=

7.68cmx3=

8.33cmx4=

8.95cmx5=

9.61cm x6=

10.26cm■下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度位置速度/m・s-

0.

7370.

8010.99414以A点为计时起点，在坐标图2中画出小车的速度-时间关系线.5根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出小车的加速度a=m/s

2.

4.如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置.1某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为

0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了

0、A.B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为s.2电火花计时器使用的电源是A.220V交流电源B.220V直流电源C.6V以下交流电源D.6V以下直流电源3用刻度尺量得0A=

1.50cm,AB=

1.90cm,BC=

2.30cm,CD=

2.70cm.由此可知，打C点时小车的速度大小为m/s.加速度大小为m/s24如果当时电网中交变电源的电压变成210V,打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将.填“偏大”、“偏小”或“不变”

5.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=

0.10s,其中xl=

7.05cm,x2=

7.68cm,x3=

8.31cm,x4=

8.95cm,x5=

9.61cm,x6=

10.25cm,计算结果保留两位有效数字1A点处瞬时速度的大小是m/s；2小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是m/s

2.

6.如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为

1.

2.

3.

4.

5.6,测得si=

5.18cm,s2=

4.42cm,s3=

3.62cm,s4=

2.78cm,s5=

2.00cm,s6=l.20cm.所有结果均保留两位有效数字1物体的加速度大小a二m/s2,方向填AfB或BfA；2打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3二m/s.

7.某实验小组用如图1所示的装置测定重力加速度.将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落.1下列实验操作步骤正确的是.填正确答案标号A.实验所用的重物可用实心泡沫球

8.应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向C.实验时应先使重物靠近打点计时器D.实验时先释放重物后再接通电源2已知打点计时器所接电源频率为50Hz.实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的点起，每2个点取一个计数点，分别标明

0、

1.

2.

3.

4.测得xl=

29.3mm,x2=

45.6mm,x3=

60.3mm,x4=

76.2mm,则重物在打下点2时的速度大小为m/s,重物的加速度大小为m/s

2.结果保留三位有效数字3该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是,

8.1在“用打点计时器测速度”的实验中用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz,电磁打点计时器和电火花计时器使用的是（填“直流”或“交流”）电源，它们是每隔s打一个点.

（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是（填字母序号）A.先接通电源，后让纸带运动B.先让纸带运动，再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以

（3）在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出.由纸带上的数据可知，打A点时物体的速度vA二m/s,物体运动的加速度a二m/s2（结果保留三位有效数字）.打点计时器计算加速度参考答案及试题解析一.实验题（共小题）

81.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置.（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是从右向左（填“从右向左”或“从左向右”）运动的.

（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为

0.19m/s,加速度大小为

0.038m/s

2.（结果均保留2位有效数字）【解答】解

（1）由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动；

（2）已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为:T=s=s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有vA=m/s=

0.19m/s,根据匀变速直线运动的推论公式二aT2可以求出加速度的大小，得a=m/s2=-

0.038m/s

2.负号表示方向相反.故答案为

（1）从右向左；

（2）

0.19,

0.

038.

2.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度的之间的关系.使用的器材有斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器.实验步骤如下

①如图（a）,将光电门固定在斜面下端附近将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△上；

③用表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的At时间内的平均速度大小，求出；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端及

①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤

②、

③；

⑤多次重复步骤

④⑥利用实验中得到的数据作出-△土图，如图c所示完成下列填空1用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则及vA.a和At的关系式为=2由图c可求得，vA=

52.1cm/s,a=

16.3cm/s

2.结果保留3位有效数字【解答】解1某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则等于挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，根据速度时间公式得2由知，纵轴截距等于vA,图线的斜率k=，由图可知vA=

52.1cm/s,a=2k=2X cm/s2=

16.3cm/s

2.故答案为1;

252.1,

16.

3.

3.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:1实验室提供了以下器材打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是弹簧测力计2根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是CA.瞬时速度B,加速度C.时间间隔D.平均速度3如图1DEF所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=

0.02s,其中xl=

7.05cm、x2=

7.68cmx3=

8.33cmx4=

8.95cm、x5=

9.61cm x6=

10.26cm・下表列出了打点计时器打下B、C、F。