2020-2021年高三物理考点专项突破：匀变速直线运动

2020-2021年高三物理考点专项突破：匀变速直线运动

2020-2021 年高三物理考点专项突破：匀变速直线运动 1.（2019 年全国Ⅰ）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸 带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带上标出的每两个相 邻点之间还有 4 个打出的点未画出。在 ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是 点，在打出 C 点 时物块的速度大小为 m/s（保留 3 位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 m/s2（保留 2 位有效 数字）。 【答案】：A 0.233 0.75 【解析】：根据 ABCDE 两点间的距离分布可以判断出最先打在 A 点，由中间时刻的瞬时速度等于这段的 平均速度可得： 2C BCCDv t  代入数据解得 vC=0.233m/s，由纸带加速度的公式： 24 CEABa t  代入数据得 a=0.75m/s2 2.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定 在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器 等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置。（已知滴水计时器每 30 s 内共滴 下 46 个小水滴） （1）由图（b）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中 A 点位置时的速度大 小为___________m/s，加速度大小为____________m/s2。（结果均保留 2 位有效数字） 【答案】：（1）从右向左 （2）0.19 0.037 【解析】：（1）小车在做减速运动，根据水滴的位置可知小车从右向左做减速运动； （2）已知滴水计时器每 30s 内共有 46 个小水滴，则有 45 个空每两个水滴间的时间为： ssT 3 2 45 30  根 据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则： smvA /19.010 3 22 133117 3     ，根 据 2aTx  可以求出加速度，则： 23 2 /038.010 )3 2(4 )133117()10083( sma     ，负号表示方向相反。 3.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑 块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 实验步骤如下： ①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面 的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑； ②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t； ③用∆s 表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示）， v 表示滑块在挡光片遮住光线的∆t 时间内的 平均速度大小，求出 ； ④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重 复步骤②、③； ⑤多次重复步骤④； ⑥利用实验中得到的数据作出 -∆t 图，如图（c）所示。 完成下列填空： （1）用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则 与 vA、 a 和∆t 的关系式为 v = 。 （2）由图（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（结果保留 3 位有效数字） 【答案】：（1）v = Av + 2 a t （2）52.1 16.4(15.8-16.8) 【解析】：(1)根据题意可知遮光片做匀加速直线运动，设到遮光片末端到达光电门的速度为 v 则： Av v a t   ，再根据平均速度公式： 2 Avvv  可得： 1 2Av v a t   。 （ 2 ） 由（1 ）中 解 析 式 结 合 图 C 可得截距为：52.1 则 5 2 . 1 /Av c m s 斜率为： 22 3 1 53.6 52.1 8.2 / 16.4 /2 180 10a cm s a cm s    故 4．某同学利用打点计时器(每隔 0.02 s 打出一个点)研究做直线运动小车的运动情况，图 1 所示为该同学实 验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有 4 个点迹未画出。 为研究小车的运动，此同学用剪刀把纸带上 OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐， 按顺序贴好，如图 2 所示。简要说明由图 2 怎样判断此小车是否做匀变速直线运动：________________。 【答案】：连接每段纸带的左上角(或上方中点，或纸带中点)为一条直线(或每段纸带比前一段纸带长度增 加量相等) 【解析】：由于纸带上 OB、BD、DF……等各段都是经过 2 个时间间隔的运动距离，它们相邻时间的位移 增加量是相等的，故可以比较每段纸带比前一段纸带长度增加量是否相等，是否为一条直线，如果间距相 等或者是一条直线，则运动就是匀变速直线运动。 5.(2018·北京高考)用下图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔 T 选取一 个计数点，如图 2 中 A、B、C、D、E、F、…、所示。 c．通过测量、计算可以得到在打 A、B、C、D、E、…、点时小车的速度，分别记作 v1、v2、v3、v4、v5、… d．以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： (1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有________和________(填选项前的字母)。 A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码) (2)在图 3 中已标出计数点 A、B、D、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点 C 对应的坐标点，并画出 v•t 图像。 (3)观察 v•t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____________________。v•t 图像斜率的物理 意义是________。 (4)描绘 v•t 图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度Δx Δt表示各计数点的瞬时速度，从理论 上讲，对 Δt 的要求是____________(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的 Δx 大小与 速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”)。 (5)早在 16 世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了 如图所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。 请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变 化的。 【答案】：(1)A C (2)图见解析(3)小车的速度随时间均匀变化 加速度 (4)越小越好 有关 (5)如果小球的初速度为 0，其速度 v∝t，那么它通过的位移 x∝t2。因此，只要测量小球通过不同位移所用 的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。 【解析】：（1）根据实验原理，需要交流电和刻度尺，故选择 AC。 （2）绘图如下图所示： （3）根据图像可知，小车的速度随时间均匀变化图像的斜率表示加速度。 （4）根据瞬时速度定义，时间越短越好，长度越小越好，故有关。 （5）如果小球的初速度为 0，其速度 v∝t，那么它通过的位移 x∝t2。因此，只要测量小球通过不同位移所 用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。 6．(2018·梅州二模)如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电 源的频率为 f＝50 Hz，试问： (1)实验中，必要的措施是__________。 A．细线必须与长木板平行 B．小车必须具有一定的初速度 C．小车质量远大于钩码质量 D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G 是刚打好的纸带上 7 个连续的点。从图乙中可读得 s6＝________ cm， 计算 F 点对应的瞬时速度的表达式为 vF＝________。 (3)如图丙所示，是根据实验数据画出的 v2•2 s 图线(v 为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为 ________ m/s2。(保留两位有效数字) 【答案】：(1)A (2)6.00 f s6－s4 2 (3)0.50(±0.02) 【解析】：(1)实验中，长木板平行，以减小实验的误差，选项 A 正确；实验中让小车由静止释放，不需要 初速度，故 B 错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，故 C 错误；此实验没必要平衡小车与长 木板间的摩擦力，选项 D 错误。 (2)从图中得：s6＝6.00 cm，vF＝s6－s4 2T ＝f s6－s4 2 。 (3)由图可知加速度为：a＝Δ v2 2s ＝1.50－0.25 25×10－1 m/s2＝0.50 m/s2。 7.某同学用“实验图示记心中”所示的实验装置研究匀变速直线运动，实验步骤如下： A．安装好实验器材； B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的 纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图所示纸带中 a、b、c、d 等点； C．测出 x1、x2、x3、…… 结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务： (1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外， 在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号) A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧测力计 H．滑动变阻器 (2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图所示，则 x1、x2、x3 的关系是________，已知打点计时器打点的时 间间隔是 t，则打 c 点时小车的速度大小是_________。 (3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计 时器打点的时间间隔是 t，则小车的加速度 a 的表达式为：___________________。 【答案】：（1）AD （2） 3221x x x x 23 10 xx t  （3） 654321 2 ()() 225 xxxxxxa t  【解析】：（1）根据实验原理，可知电压合适的 50 Hz 交流电源和刻度尺，故 AD。 （2）根据匀变速直线运动规律可得： ，根据中间时刻的瞬时速度可得： （3）由匀变速直线运动的规律，可知： 8.(2016·天津高考)某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中，必须的措施是________。 A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每 相邻两个计数点间还有 4 个点，图中未画出)。s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm。则小车的加速度 a＝________ m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打 B 点时小 车的速度 vB＝________ m/s。(结果均保留两位有效数字) 【答案】：(1)AB (2)0.80 0.40 【解析】：(1)实验目的研究小车的匀变速直线运动，故值需要细线与长木板要平行，A 正确；由打点计时 器工作原理，先接通电源，再释放小车，B 正确；本题中只要保证小车做匀变速运动即可，无需保证小车质 量远大于钩码的质量，C 错误；同理，小车与长木板间可以有不变的摩擦力，无需平衡摩擦力，选项 D 错 误。 (2)由运动学公式可知 s4－s1＝3aT2、s5－s2＝3aT2、s6－s3＝3aT2 加速度 a＝s4＋s5＋s6－s1－s2－s3 9T2 ＝0.80 m/s2 中间时刻的的瞬时速度等于这段的平均速度，打 B 点时小车的速度 vB＝s1＋s2 2T ＝0.40 m/s。 9.(2018·运城期末)某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交 流电源上，实验时得到一条纸带如图所示，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明 A， 第六个点下标明 B，第十一个点下标明 C，第十六个点下标明 D，第二十一个点下标明 E。测量时发现 B 点 已模糊不清，他只测得 AC 长为 14.56 cm，CD 长为 11.15 cm，DE 长为 13.73 cm。 (1)为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的计数点个数________。(填字母序号) A．偏少 B．偏多 C．合适 (2)若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实验数据，请你帮他求出：打 C 点时小车的瞬时速度 vC＝ _____m/s，小车的加速度 a＝_____m/s2，AB 的距离应为______ cm，打 A 点时小车的瞬时速度 vA＝_____m/s。 (计算结果保留三位有效数字) 【答案】：(1)A (2)0.986 2.58 5.99 0.470 【解析】：(1)根据匀变速直线运动得：Δx＝aT2 可以求出加速度小，应多取一些数据，根据作差法求出加速 度，再求平均值，而该同学只取两组数据，计数点偏少，故 A 正确。 (2)由题意可知 T＝0.1 s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：vC＝xAE 4T＝ 0.145 6＋0.111 5＋0.137 3 0.4 m/s＝0.986 m/s，由于 AC 间的时间间隔和 CE 间的时间间隔为 2T＝0.2 s，根据 a ＝xCE－xAC 4T2 ，代入数据得 a＝2.58 m/s2；由 xm－xn＝(m－n)aT 2，xDE－xCD＝Δx＝2.58 cm xCD－xAB＝2Δx 所以：xAB＝xCD－2Δx＝5.99 cm 根据匀变速直线运动速度时间公式得：vC＝vA＋2aT 解得：vA＝0.986 m/s－ 0.2×2.58 m/s＝0.470 m/s。 10.如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还 有四个点没有画出，打点计时器打点的频率 f＝50 Hz，其中 x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝ 8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。 (1)下表列出了打点计时器打下 B、C、F 时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下 D、E 两点时小 车的瞬时速度。(保留三位有效数字) (2)以 A 点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间图线。 (3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度 a＝________m/s2。(保留两位有效数字) (4)如果当时电网中交变电流的频率是 f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速 度的测量值比实际值偏________。(选填“大”或“小”) 位置 B C D E F 速度(m·s－1) 0.737 0.801 0.994 【答案】：（1）0.864 0.928 （2）作图如解析所示 （3）0.63 （4）大 【解析】：（1）根据中间时刻的瞬时速度等于这段的平均速度，可得 D、E 的速度分别为：0.864 0.928 （2）作图如下 （3）交变电流的实际频率是 f＝49 Hz，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大。 11．(2016·海南高考)某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳 的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为 50 Hz。 纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打 点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有 4 个点未画出)。 图 a 图 b 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题： (1)在打点计时器打出 B 点时，物块的速度大小为____m/s。在打出 D 点时，物块的速度大小为________ m/s。 (保留两位有效数字) (2)物块的加速度大小为________ m/s2。(保留两位有效数字) 【答案】：(1)0.56 0.96 (2)2.0 【解析】：(1)根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，可知 vB＝xAC 2T＝4.61＋6.59 0.2 ×10 －2 m/s＝0.56 m/s，vD＝xCE 2T＝8.61＋10.61 0.2 ×10－2 m/s＝0.96 m/s。 (2)由逐差法可得：a＝xCE－xAC 4T2 ＝10.61＋8.61－6.59－4.61 4×0.12 ×10－2 m/s2＝2.0 m/s2。 12．在某次实验中，如图 1 所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点， 相邻计数点间的时间间隔 T＝0.1 s。 (1)根据________________，可判定小车做_________运动。 (2)计算各点瞬时速度，vB＝______ m/s，vC＝______ m/s，vD＝________ m/s。 (3)以打 A 点为计时起点，在图 2 所示坐标中作出小车的 v •t 图线，并根据图线求出 a＝________。 (4)图线与纵轴交点的物理意义是________________。 【答案】：(1)根据纸带上相等时间间隔位移差为定值，计数点间距依次增大 匀加速直线 (2)0.138 0.264 0.390 (3)如解析图所示 1.26 m/s2 (4)计数点 A 对应的速度 【解析】：(1)由题图 1 纸带可知，xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.6 mm，故小车在相等时间间隔内的位 移之差是一个定值且小车在运动过程中相等时间内位移变大，故小车做匀加速直线运动。 (2)由题可知 T＝0.1 s，小车的瞬时速度：vB＝xAC 2T＝0.027 6 m 2×0.1 s ＝0.138 m/s，vC＝xAD－xAB 2T ＝0.060 3 m－0.007 5 m 2×0.1 s ＝0.264 m/s，vD＝xAE－xAC 2T ＝0.105 6 m－0.027 6 m 2×0.1 s ＝0.390 m/s。 (3)应用描点法作图，a＝Δv Δt＝1.26 m/s2。 (4)v •t 图线延长与纵轴相交，交点表示计数点 A 对应的速度大小。 13.(2018·潍坊一模)如图甲为测量重力加速度的实验装置，C 为数字毫秒表，A、B 为两个相同的光电门，C 可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔。开始时铁球处于 A 门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释 放铁球时，A 门开始计时，落到 B 门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过 A、B 两个光电门的时间 间隔 t，测量 A、B 间的距离 x。现将光电门 B 缓慢移动到不同位置，测得多组 x、t 数值，画出x t随 t 变 化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为 k，则由图线可知，当地重力加速度大小为 g＝_________； 若某次测得小球经过 A、B 门的时间间隔为 t0，则可知铁球经过 B 门时的速度大小为________，此时两 光电门间的距离为___________。 【答案】：2k 2kt0 kt02 【解析】：小球做自由落体运动：x＝1 2gt2，则x t＝1 2gt，可知x t •t 为一次函数图像，斜率 k＝g 2，得 g＝2k，依 据速度公式，则有：vB＝gt0＝2kt0；而两光电门的间距 d＝1 2gt2＝kt02。 14．(1)某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为________。 A．220 V 的交流电 B．6 V 以下的交流电 C．220 V 的直流电 D．6 V 以下的直流电 (2)实验中打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做________(选填“匀速” 或“匀变速”)直线运动，这是因为____________________；计算小车的加速度大小 a＝_____ m/s2(保留两位有 效数字)。 【答案】：(1)B (2)匀变速 两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定 0.30 【分析】：(1)电磁打点计时器的工作电源为 6 V 以下的交流电，B 正确。 (2)根据打出的纸带中两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定，可大致判断小车做匀变速直线运动。利 用 Δx＝aT2，T＝5×0.02 s＝0.1 s，可得小车的加速度大小 a＝0.30 m/s2。 15．在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为 50 Hz)、钩 码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一 条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。 (1)某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是________(填写字母)。 A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路 B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动 D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 E．将小车移至靠近打点计时器处 F．先释放纸带，再接通打点计时器 (2)用毫米刻度尺测量得到图乙中 A 点与其他计数点间的距离为：AB＝3.00 cm、AC＝10.16 cm、AD＝21.48 cm、AE＝36.95 cm，则打下 D 点时小车的速度大小为______ m/s；小车的加速度为________ m/s2。(结果保 留三位有效数字) 【答案】：(1)CF (2)1.34 4.16 【解析】：(1)本实验研究的是匀变速直线运动，是否存在摩擦阻力，对实验没有影响，只要加速度恒定即 可，故不需要 C；实验时，不能先释放纸带，再接通打点计时器，不利于数据的采集和处理，故 F 错误。 (2)由于打点计时器打点的时间间隔为 0.02 s，相邻两个计数点之间还有四个点未标出，所以相邻两个计数点 之间的时间间隔为 0.1 s。根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可得：vD＝xCE 2T＝ 36.95－10.16 2×0.1 ×10 － 2 m/s≈1.34 m/s，由公式：Δx＝aT2，可以求出加速度的大小，解得：a＝xCE－xAC 4T2 ＝ 36.95－10.16－10.16 4×0.1×0.1 ×10－2 m/s2≈4.16 m/s2。 16.如图甲所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连， 小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小 车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物 落地后，小车会继续向上运动一段距 离。打点计时器使用的交流电 频率为 50 Hz。图乙中 a、b、c 是纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。 (1)根据所提供纸带上的数据，计算打 c 段纸带时小车的加速度大小为________ m/s2。(结果保留两位有效数 字) (2)打 a 段纸带时，小车的加速度是 2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在 b 段纸带中的________ cm 段内。 【答案】：(1)5.0 (2)2.98 【解析】：(1)由逐差法可得：a＝ 2.08＋1.90＋1.73 － 1.48＋1.32＋1.12 9×0.022 cm/s2≈5.0 m/s2。 (2)由于小车拖着纸带先加速后减速，可知小车运动的最大速度一定出现在 b 段纸带中平均速度最大的 2.98 cm 段内。 17.如图所示中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器。光电计时器像打点计时器一样， 也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置， 当一辆带有挡光片的小车从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小 车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个 U 形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为 L＝5 mm，将此 U 形遮光板装在小车上，让小车做匀变速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别 为 Δt1＝0.10 s，Δt2＝0.05 s，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间 t＝1 s，则： (1)图乙是________(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是________(选填“交流 4～6 V”或“交流 220 V”)。 (2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为________m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为 ________m/s。 (3)小车做加速直线运动的加速度大小为________m/s2。 【答案】：(1)电火花 交流 220 V (2)0.05 0.10 (3)0.05 【解析】：(1)图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流 220 V。 (2)通过第一个光电门的速度为：v1＝ L Δt1 ＝0.05 m/s；通过第二个光电门的速度为：v2＝ L Δt2 ＝0.10 m/s。 (3)根据加速度定义式可得滑块的加速度 a＝v2－v1 t ＝0.05 m/s2。 18.（1）电磁打点计时器使用的电源应是 （填“交流 4-6V”或“交流 220V”），实验室使用我国民 用电（频率 50Hz）时， 如果每相邻的计数点间还有 4 个点未标出，则相邻两个计数点间的时间间隔为 秒。 （2）使用打点计时器时正确的操作是（ ） A．应先接通电源，再使纸带运动 B．应先使纸带运动，再接通电源 C．在使纸带运动的同时接通电源 D．先使纸带运动或先接通电源都可以 （3）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的 A、B、C……七个点 进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如下图所示。 可求出 A 点到 D 点的距离是________cm 。 (4) 由实验数据可得 A 点到 D 点的平均速度是________ m/s (结果保留两位有效数字) 。 【答案】：（1）交流 4-6V,0.1S （2）A (3)4.10—4.13 都可以 （4）0.14； 【解析】：（1）根据电磁打点计时器工作电压可知，工作电压为交流 4-6V，中间有 5 个空，故为 0.1s。 （2）由打点计时器的工作原理，先接通电源，后释放纸带。 （3）由刻度尺读数可得：AD 距离为 4.10cm。 （4）根据平均速度定义可知，总位移除以总时间可得：0.14m/s 。 19.如图甲所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上做匀速直线运动，后 来在薄布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔 为 0.02 s. 从纸带上记录的点迹情况可知，A、E 两点迹之间的距离为________ cm，小车在玻璃板上做匀速直线 运动的速度大小为________ m/s，小车在布面上运动的加速度大小为________ m/s2. 【答案】7.20(7.19～7.21 均可)；0.90(0.89～0.91 均可)； 5.0(4.9～5.1 均可)； 【解析】：由图乙可知 AE 间的距离为 7.20cm，在玻璃上摩擦力小，在布上摩擦力大，故在相等的时间里 运动的位移不相等，则在玻璃上的速度为 0.90m/s 在布上的速度为 5.0m/s。