题目内容

11．某小组同学进行“练习使用打点计时器”的实验．
（1）在实验中了解到两种打点计时器，其中电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用交流（填“交流”或“直流”）电源，由学生电源供电，工作电压为4～6V V．当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02ss打一个点．电火花打点计时器使用电压为220V．
（2）实验的操作步骤如下：
A．把打点计时器固定在铁架台上
B．先接通电源然后松开手释放纸带
C．断开开关，取下纸带，然后进行数据处理
D．安好纸带，注意纸带要平行穿入限位孔
上述步骤正确的顺序是ADBC．（按顺序填写步骤编号）
（3）如图所示纸带是某小组实验得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是速度增大（填“速度减小”或“速度增大”）．

（4）图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，所以每两个计数点之间的时间间隔为0.1s．
则：CE计数点位移△XCE=0.0806m，小车通过D点的速度VD=0.403m/s；计数点O到F的时间间隔为0.534s小车从O运动到F的平均速度VOF=0.266m/s．

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，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，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压4～6V（或6V以下），电火花计时器使用的是交流220V的电源，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
（2）实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，要符合事物发展规律，不能丢三落四，逻辑颠倒，故正确的操作步骤为：ADBC．
（3）相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体速度增大．
（4）CE计数点位移△XCE=0.144-0.0634=0.0806m，
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，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
小车通过D点的速度VD=$\frac{0.0806}{2×0.1}$=0.403m/s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{（0.1440-0.0634）-（0.0634-0.0130）}{{（2×0.1）}^{2}}$=0.755m/s2．
计数点O到D的时间间隔tOD=$\frac{0.403}{0.755}$=0.534s，
计数点O到F的时间间隔为0.734s小车从O运动到F的平均速度VOF=$\frac{0.1955}{0.734}$=0.266 m/s．
故答案为：（1）交流，4～6V（或6V以下），0.02s，220．
（2）ADBC
（3）速度增大
（4）0.0806；0.403；0.534；0.266

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

练习册系列答案
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1．空间三维直角坐标系o-xyz如图所示（重力沿y轴负方向），同时存在与xoy平面平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与x轴正方向的夹角均为53°．（已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）若一电荷量为+q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小；
（2）若一电荷量为-q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P（0，h，0）时，调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0．适当调整磁场，则能使带电质点通过坐标Q（h，0，0.5h）点，问通过Q点时其速度大小；
（3）若一电荷量为-q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P（0，0.6h，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M，问电场强度E'和磁感应强度B'的大小满足什么条件？并求出带电质点经过x轴M点的时间．
2．地面上有质量m=100kg的物体，用起重机将它从静止竖直向上匀加速提升到h=10m的高处，物体在这段上升过程中，起重机钢绳对它的拉力F=5000N．取g=10m/s2，将物体视为质点．求：
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（3）物体在h=10m处的动能．
19．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量为2L．斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受的摩擦力（　　）
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C．大小为mg，方向沿斜面向下D．大小等于0
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（1）求磁感应强度大小B；
（2）若撤去两板间的电场，带电粒子仍从原来位置以初速度v0水平射入磁场，最后垂直打在b板上，求该粒子的比荷$\frac{q}{m}$．
16．一物体做单向直线运动，前一半时间以v1匀速运动，后一半时间以速度v2匀速运动，则全程平均速度为$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$．
3．a、b两个物体运动的x-t图象如图所示，由图可知（　　）
A．Va＞VbB．Va=VbC．Va＜VbD．无法比较
20．如图所示为三个做直线运动物体的速度-时间图象，下列说法中正确的是（　　）
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