2020年高考物理 怎樣求解與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相結(jié)合的類型題（通用）

怎樣求解與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相結(jié)合的類型題 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與勻加速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)合某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、26點(diǎn)所示c.測(cè)量1、2、36計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：s1、s2、s3s6d.通過測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)e.分別計(jì)算出s1、s2、s3s6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值s1/t1、s2/t2、s3/t3s6/t6f.以s/t為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出s/t與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，劃出s/t-t圖線結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有    和    （填選項(xiàng)代號(hào)）A.電壓合適的50Hz交流電源   B.電壓可調(diào)的直流電源 C.刻度尺D.秒表    E.天平    F.重錘（2）將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如下圖所示，則s2=     cm，s5=     cm（3）該同學(xué)在下圖中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s/t-t圖線（4）根據(jù)s/t-t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v=    m/s，小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=    m/s2【解析】必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源，刻度尺根據(jù)毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則得：S2=2.98cm，S5=13.20 cm如圖根據(jù)-t圖線與的交點(diǎn)，得出在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v=0.19m/s，由于表示中間時(shí)刻速度，所以-t圖線的時(shí)間擴(kuò)大為原來的兩倍，根據(jù)-t圖線的斜率求出它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=4.70 m/s2答案：A，C  （2.972.99），（13.1913.21） 如圖  0.19，4.70打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)合某同學(xué)用圖所示裝置測(cè)量重力加速度g，所用交流電頻率為50 Hz.在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)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(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如圖所示.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(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.從數(shù)據(jù)處理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，對(duì)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_（選填“A”或“B”）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的_（選填“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）.【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(空氣阻力，振針的阻力，限位孔的阻力，復(fù)寫紙的阻力等)，交流電頻率波動(dòng)，長(zhǎng)度測(cè)量，數(shù)據(jù)處理方法等.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合一個(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(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度.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: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(cè)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.啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn).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(cè)量.（1）由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為=_，式中各量的意義是：_.（2）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤半徑r=5.50×10-2 m，得到的紙帶的一段如圖所示，求得角速度為_.（保留兩位有效數(shù)字）【解析】 (1)， T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤半徑，x1、x2是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)（含兩點(diǎn)）（2）如取n=9，則有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與物體慣性的結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：一木塊放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)栓有一細(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)器的紙帶相連在重物牽引下，木塊在木板上向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖2給出了重物落地后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)，試根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，求木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)要求寫出主要的運(yùn)算過程（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，不計(jì)紙帶與木塊間的拉力重力加速度取g=10m/s2）解：由給出的數(shù)據(jù)可知，重物落地后，木塊在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別是：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，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有又知T=0.04s  解得：a=-3.0m/s2重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律有：-mg=ma   解得=0.30答：木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.30打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與牛頓第二定律的結(jié)合一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(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。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=_。為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測(cè)量 。用測(cè)得的量及加速度a和重力加速度g表示小車在下滑過程中所受的阻力計(jì)算式為：f =           ?！窘馕觥坑杉垘洗虻狞c(diǎn)跡可以看出時(shí)間間隔為0.04s，再由逐差法可求得加速度由牛頓第二定律可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與實(shí)際生活的結(jié)合利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個(gè)約1.4m高的商店卷簾窗的運(yùn)動(dòng)。將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器隨卷簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)。打印后的紙帶如下圖(1)所示，數(shù)據(jù)如表格所示，紙帶中AB、BC、CD每?jī)牲c(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，根據(jù)各間距的長(zhǎng)度，可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度v平均，可以將v平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度v。（1）請(qǐng)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，繪出卷簾窗運(yùn)動(dòng)的v-t圖線。（2）AD段的加速度為m/s2，AK段的平均速度為m/s。卷簾運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)間隔間距（cm）AB5.0BC10.0CD15.0DE20.0EF20.0FG20.0GH20.0HI17.0IJ8.0JK4.5【解析】（1）由圖表可以看出：x=CD-BC=BC-AB=5cm，每?jī)牲c(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.10s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式x=aT2，得：a=5m/s2，=m/s=1.39m/s（2）在速度-時(shí)間圖象中描出個(gè)時(shí)刻的速度，連線時(shí)注意能連到同一直線上的點(diǎn)應(yīng)用直尺連到直線上，明顯不在同一直線點(diǎn)盡量用平滑曲線連接；如圖所示