纸带问题

纸带问题

例1（实验数据的处理）在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中，打点计时器采用的是________（选

“交流”或“直流”）电源；实验中得到一条纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6为实验中按打点顺序所取的计数点，两个计数点间有四个点未画出，0到1、2、3、4、5、6间的距离分别为（0.96、3.84、8.64、15.36、24.00、34.56）cm，那么计数点间的时间间隔为 s；根据纸带上所测得数据，求出打印计数点5时纸带的速度大小

v5=_ _；该运动的加速度大小 a =_ _ m/s2，方向为__ _（填“A到B”或“B到A”）。

【变式训练】某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，试完成下面问题。

(1)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

A．时间间隔 B．加速度 C．瞬时速度 D．平均速度

（2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字） 瞬时速度 v1 v2 v3 v4 v5

数值(m/s) 0.165 0.214 0.263 0.363

（3）在图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

（4）由图象求出小车的加速度a?____ms

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例2（实验器材与误差）（2010·全国Ⅱ理综）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。 （1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有_______。（填入正确选项前的字母） A．天平 B．秒表 C．米尺

（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：__________________________________。

练习

1.在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒,则：

(1)根据实验给出的数据可以判断小车做 运动. (2)C点的瞬时速度大小为 m/s， (3)运动小车的加速度大小为 m/s

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2.（2010·重庆理综）（1）某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f?50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如题图所示，A、B、C、D是本次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm，SB?126.5mm、

SD?624.5mm

若无法再做实验，可由以上信息推知： ①相邻两计数点的时间间隔为 s；

②打 C点时物体的速度大小为 m/s（取2位有效数字） ③物体的加速度大小为 （用SA、SB、SD和f表示）

3（2010·广东理综）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 ①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。

②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。

4.（1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ②计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。（保留三位有效数字）。

③物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2，若用

a来计算物块与桌面间的动摩擦因数（gg为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。

2.【规范解答】⑴①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0.02s×5=0.1s。②根据，得vC?2

sD?sB?2.5m/s③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内2T2222的位移以a（5T）均匀增大，有BC?AB?aT，CD?BC?aT?AB?2aT，BD?2AB?3aT，所以

(sD?sB)?2?(sB?sA)(sD?3sB?2sA)f2a?? 2753T(sD?3sB?2sA)f2【答案】⑴①0.1s ②2.5 m/s ③

753.【规范解答】①T?1?0.02s ②读A、B两点数值：1.00cm、1.70cm f故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cm vc?vBD?【答案】①0.02s ②0.70cm；0.100m/s 4．（1）①6；7【或7；6】 ②1.00；1.20 ③2.00；偏大

BD0.90?1.10??10?2m/s?0.100m/s 2t0.2解析：①根据匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内位移之差是常数?x?aT，可知开始位移之差为2cm，所以6和7之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为v?20.2001m/s?1.00m/s，0.2计数点6对应的速度大小为v?0.2329m/s?1.17m/s。③物块减速运动过程中加速度的大小为0.2a?x4?x3?x2?x10.1060?0.0861?0.660?0.046022?m/s?2.00m/s，由于纸带与打点计时器之224T4?0.1间有摩擦阻力,则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大.