《2025年天星教育28天预习新高一物理》

4. 用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,如图甲所示的是一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。


(1)在实验中,使用打点计时器时,应先______再______(选填“释放纸带”或“接通电源”)；
(2)根据运动学公式可求得v_B = 0.165m/s,v_C = ______m/s,v_D = 0.263m/s；
(3)利用求得的数值在如图乙所示的坐标系中做出小车的v-t图线(打A点时开始计时),并根据图线求出小车运动的加速度$a = ______m/s^2；$(结果保留两位有效数字)
(4)图线与纵轴相交,此交点的物理意义是______。

答案：

(1)接通电源 释放纸带
(2)0.214
(3)见解析图 0.53(0.50~0.56 范围内均可)
(4)打点计时器打 A 点时小车的瞬时速度
(1)为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取实验数据，应先接通电源，再释放纸带。
(2)打 C 点时小车的瞬时速度为$v_{c}=\frac {x_{BD}}{2T}=\frac {(1.90 + 2.38)×10^{-2}}{2×0.1}m/s = 0.214m/s$。
(3)由题意可知 0.1s、0.2s、0.3s 时刻分别对应$v_{B}、v_{C}、v_{D}$，描点后作出一条直线使三点尽可能都在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，图线如下图，$v - t$图线的斜率表示加速度，则小车运动的加速度为$a=\frac {0.390 - 0.110}{0.530}m/s^{2}\approx 0.53m/s^{2}$。
　　　　　
(4)图线与纵轴交点的物理意义是开始计时时小车的速度(或打点计时器打 A 点时小车的瞬时速度)。

5. (2025·广东实验中学月考)一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同。
图甲

(1)小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示,将表中的数据补充完整。
|计数点序号|1|2|3|4|5|
|速度$vₙ/(m·s⁻^1)$|$v_1 = 0$|$v_2 = 0.06$|$v_3 = ____$|$v_4 = 0.18$|$v_5 = ____$|
(2)在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。
图乙

(3)由v-t图像可知小球运动的规律：速度随时间______。

答案：

(1)0.12 0.24
(2)见解析图
(3)均匀增加
(1)因为$x_{1}+x_{2}=0.06m$，且$v_{2}=\frac {0.06}{2T}m/s = 0.06m/s$，所以$T = 0.5s$，因为$x_{2}+x_{3}=0.12m$，则$v_{3}=\frac {x_{2}+x_{3}}{2T}=\frac {0.12}{2×0.5}m/s = 0.12m/s$，又$x_{4}+x_{5}=0.24m$，则$v_{5}=\frac {x_{4}+x_{5}}{2T}=\frac {0.24}{2×0.5}m/s = 0.24m/s$。
(2)$v - t$图像如图所示。
　　　　　
(3)小球运动的$v - t$图像是一条斜向上的直线，表示小球的速度随时间均匀增加。