高中物理纸带类问题经典例题
吴老师物理辅导 高中物理纸带类经典练习 辅导电话[1**********] 辅导地址郑州市黄河路经八路 打点计时器是一种精度较高而构造又比较简单的计时仪器,它能测量微小时间的间隔,是一种使用交流电源的纸带记录式的计时仪器,下面结合例题来学习一下打点计时器的有关问题.
一、考查实验的基础知识
例1 当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹.下列关于纸带上点迹的说法中正确的是( )
A.点迹记录了物体运动的时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
解析 打点计时器每隔一定的时间(当电源频率为50Hz时,打点的时间间隔为0.02s)打下一个点,因而点迹记录了物体运动的时间,也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移;点迹的分布情况反映了物体的运动情况,而不能反映物体的质量和形状.正确选项为ABD.
二、考查实验的数据处理能力
例2 某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点,测得距离AB=11.0mm,AC=26.5mm,AD=40.0mm,AE=48.1mm,AF=62.5mm.通过计算说明在打
A、F点的时间间隔内,纸带是否做匀速直线运动.如果是,则求出速度;如果不是,则求平均速度.(已知打点时间间隔为0.02s)
解析 AB=11.0mm,BC=AC-AB=15.5mm,CD=AD-
AC=13.5mm,DE=AE-AD=8.1mm,EF=AF-AE=14.4mm,
各段距离不等,说明在打A、F点的时间间隔内,纸带不
是做匀速直线运动.平均速度为
v?AF
t?62.5?10?3
0.02?5m/s=0.625m/s. 图1
例3 如图1为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔两点选定的计数点.根据图中标出的数据,求打A、D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
解析 AD段的平均速度 vAD?ADtAD?43.25?15.500.02?3?3cm/s=145.67cm/s
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度
故B点的瞬时速度vB?ACtAC?32.50?15.500.02?2?3cm/s=141.67cm/s.
因为不知道O、D间有多少个点,也就不知道OD段的时间间隔,所以无法算出OD段的平均速度.