课时跟踪训练(八) 实验中的误差和有效数字
科学测量:做直线运动物体的瞬时速度
A级—学考达标
1.[多选]使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再释放小车
C.小车拖着纸带运动时,纸带的运动方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
解析:选BCD 电磁打点计时器使用复写纸,电火花打点计时器不用复写纸,故A错;实验时应当先接通电源,再释放小车,故B正确;为减小摩擦,小车拖动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确。
2.[多选]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:选ABD 从打点计时器的用途出发对选项进行筛选。打点计时器每隔一定的时间打下一个点,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;纸带上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。
3.在“测量小车的瞬时速度”实验中:
(1)实验室提供了以下器材:电火花打点计时器、长木板、小车、纸带、刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是____________________。
(2)实验中甲同学写出了如下实验步骤:
A.在桌面上放好长木板,在长木板的一端固定电火花打点计时器,并将该端垫高形成斜面,用导线将电火花打点计时器接到6 V交流电源上。
B.将纸带固定在小车上,并使纸带穿过电火花打点计时器的限位孔。将小车放在靠近电火花打点计时器一端的木板上。
C.放开小车,让小车运动后再合上开关,使电火花打点计时器打点。
D.小车滑到斜面底端时止住小车,断开开关,取下纸带,测量和分析纸带。
乙同学检查了甲同学拟定的实验步骤,发现有两处错误。请你代乙同学纠正甲同学的错误:
错误1:_______________________________________________________。
错误2:______________________________________________________。
解析:(1)时间可以由纸带上的点数和打点频率算出,故不需要秒表; 测量的是位移等运动学量,与力无关,故无需弹簧测力计。
(2)错误1:A中应将电火花打点计时器接到220 V交流电源上。错误2:C中应先合上开关再放开小车。
答案:(1)秒表、弹簧测力计 (2)见解析
4.在“探究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz,记录小车做变速运动的纸带,如图所示,在纸带上选择A~F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,0刻度线跟计数点A对齐。
(1)由图可以读出B、D、F三个计数点到A点的距离sB、sD、sF,请将测量值填入下表中:
(2)计算小车在打计数点C时的瞬时速度为______ m/s,打计数点E时的瞬时速度为________ m/s。
(3)小车在打计数点C和E这段时间间隔内的平均加速度为________ m/s2。
解析:(1)计数点B、D、F到A点的距离可以通过刻度尺直接读出,依次为sB=1.20 cm、sD=5.40 cm、sF=12.00 cm。
(2)小车在打计数点C时的瞬时速度等于其在计数点B、D之间的平均速度,
即vC== cm/s=0.21 m/s,
同理,vE==0.33 m/s。