《2025年赢在微点物理》

【典例1】某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。

(1)(多选)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和墨粉纸盘。除上述器材外，还需要使用的有________(填选项字母)。
A. 交流电源
B. 直流电源
C. 秒表
D. 刻度尺
(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来)，相邻两个计数点间的距离已在图中标出。

①根据连续相等的时间间隔内的________基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。乙图中纸带________(填“左”或“右”)侧是与小车相连的一端。
②已知交流电源的频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)，小车运动的加速度大小为________m/s²(保留2位有效数字)。
③根据画出的$v - t$图可看出小车做的是初速度________(填“为零”或“不为零”)的匀加速直线运动。
④根据画出的$v - t$图像计算出的小车的加速度$a =$________(保留2位有效数字)。

答案：
(1)AD　
(2)①位移差 左　②0.844 1.7
解析　
(1)打点计时器使用交流电源，A项正确，B项错误；用打点计时器测量时间，不用秒表测量时间，C项错误；用刻度尺测量计数点之间的距离，D项正确。
(2)①根据连续相等的时间间隔内的位移差基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。因为小车做加速运动，计数点之间的距离越来越大，所以乙图中纸带左侧是与小车相连的一端。
②在打下C点时小车的速度大小为$v_{C}=\frac{(7.58 + 9.30)\times10^{-2}}{0.2}m/s = 0.844m/s$。
小车运动的加速度大小为$a=\frac{(12.72 + 11.01)\times10^{-2}-(9.30 + 7.58)\times10^{-2}}{0.2^{2}}m/s^{2}\approx1.7m/s^{2}$。

【典例2】打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器。
(1)关于电火花打点计时器使用的电源，下列说法正确的是________(填选项字母)。
A. 交流220V
B. 直流220V
C. 交流8V
D. 直流8V
(2)接通电源与让纸带(随物体)运动，这两个操作的时间关系应当是________(填选项字母)。
A. 先接通电源，再释放纸带
B. 先释放纸带，再接通电源
C. 释放纸带的同时接通电源
D. 不同的实验要求不同
(3)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带(如图甲)，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔$T = 0.02$ s，其中$x_{1}=7.05$ cm、$x_{2}=7.68$ cm、$x_{3}=8.33$ cm、$x_{4}=8.95$ cm、$x_{5}=9.61$ cm、$x_{6}=10.26$ cm。

①表中列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度，请计算打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度，并填入下表中。

②以A点为计时起点，根据表中数据在图乙中作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

③根据画出的v一t图可看出小车做的是初速度____(填“为零”或“不为零”)的匀加速直线运动。

④根据画出的v-t图像计算出的小车的加速度a=______(保留2位有效数字)。

答案：

(1)A　
(2)A
(3)①0.864 0.928　②图线见解析　③不为零　④$0.64m/s^{2}$
解析　
(1)电火花打点计时器使用的是交流电，其电压为220V，A项正确。
(2)打点计时器使用时，应该先接通电源，再释放纸带，A项正确。
(3)①根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，可得D点的速度$v_{D}=\frac{x_{3}+x_{4}}{2\times5T}=0.864m/s$，同理计算E点的速度$v_{E}=\frac{x_{4}+x_{5}}{2\times5T}=0.928m/s$。
②将表中的各数据在图中描点连线，得到图像如图所示。

③根据画出的$v - t$图像可看出小车的速度随时间均匀增大，且初速度不为零，小车做的是初速度不为零的匀加速直线运动。
④根据画出的$v - t$图像，可知其加速度为图像的斜率，有$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\approx0.64m/s^{2}$。