2020年高考物理 怎样求解与打点计时器相结合的类型题（通用）

怎样求解与打点计时器相结合的类型题 打点计时器与匀加速直线运动的结合某同学用下图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下：a.安装好实验器材b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、26点所示c.测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：s1、s2、s3s6d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动e.分别计算出s1、s2、s3s6与对应时间的比值s1/t1、s2/t2、s3/t3s6/t6f.以s/t为纵坐标、t为横坐标，标出s/t与对应时间t的坐标点，划出s/t-t图线结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有和（填选项代号）A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺D.秒表 E.天平 F.重锤（2）将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如下图所示，则s2=cm，s5=cm（3）该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出s/t-t图线（4）根据s/t-t图线判断，在打0计数点时小车的速度v=m/s，小车在斜面上运动的加速度a=m/s2【解析】必须使用的有电压合适的50Hz交流电源，刻度尺根据毫米刻度尺读数规则得：S2=2.98cm，S5=13.20 cm如图根据-t图线与的交点，得出在打0计数点时，小车的速度v=0.19m/s，由于表示中间时刻速度，所以-t图线的时间扩大为原来的两倍，根据-t图线的斜率求出它在斜面上运动的加速度a=4.70 m/s2答案：A，C（2.972.99），（13.1913.21） 如图 0.19，4.70打点计时器与自由落体运动的结合某同学用图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示.该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）：方法A：由g1(s2s1)/T2，g2(s3s2)/T2，g5(s6s5)/T2，取平均值g8.667 m/s2；方法B：由g1(s4s1)/3T2，g2(s5s2)/3T2，g3(s6s3)/3T2，取平均值g8.673 m/s2.从数据处理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，对实验结果起作用的，方法A中有_；方法B中有_.因此，选择方法_（选填“A”或“B”）更合理，这样可以减少实验的_（选填“系统”或“偶然”）误差.本实验误差的主要来源有：_（试举出两条）.【解析】s1，s6或37.5，193.5 s1，s2，s3，s4，s5，s6或37.5，69.0，100.5，131.5，163.0，193.5 B偶然阻力(空气阻力，振针的阻力，限位孔的阻力，复写纸的阻力等)，交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等.打点计时器与圆周运动的结合一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.实验步骤:如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.（1）由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=_，式中各量的意义是：_.（2）某次实验测得圆盘半径r=5.5010-2m，得到的纸带的一段如图所示，求得角速度为_.（保留两位有效数字）【解析】 (1)， T为打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘半径，x1、x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）（2）如取n=9，则有打点计时器与物体惯性的结合实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连木块右侧与打点计时器的纸带相连在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的动摩擦因数要求写出主要的运算过程（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力重力加速度取g=10m/s2）解：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：s1=7.72cm，s2=7.21cm，s3=6.71cm，s4=6.25cm，s5=5.76cm，s6=5.29cm，s7=4.81cm，s8=4.31cm以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有又知T=0.04s解得：a=-3.0m/s2重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：-mg=ma 解得=0.30答：木块与木板间的动摩擦因数为0.30打点计时器与牛顿第二定律的结合一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示。图2是打出的纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_。为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量 。用测得的量及加速度a和重力加速度g表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为：f=。【解析】由纸带上打的点迹可以看出时间间隔为0.04s，再由逐差法可求得加速度由牛顿第二定律可知打点计时器与实际生活的结合利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随卷帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如下图(1)所示，数据如表格所示，纸带中AB、BC、CD每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均，可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v。（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的v-t图线。（2）AD段的加速度为m/s2，AK段的平均速度为m/s。卷帘运动的数据间隔间距（cm）AB5.0BC10.0CD15.0DE20.0EF20.0FG20.0GH20.0HI17.0IJ8.0JK4.5【解析】（1）由图表可以看出：x=CD-BC=BC-AB=5cm，每两点之间的时间间隔为T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2，得：a=5m/s2，=m/s=1.39m/s（2）在速度-时间图象中描出个时刻的速度，连线时注意能连到同一直线上的点应用直尺连到直线上，明显不在同一直线点尽量用平滑曲线连接；如图所示