6.利用打点计时器研究一个约1.4 m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图甲所示，数据如图乙中的表格所示.纸带中A与B、B与C、C与D……每两点之间的时间间隔为0.10 s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均，可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v.

(1)请根据所提供的纸带和数据，在图丙中绘出卷帘窗的v－t图象.

(2)AD段的加速度为　　m/s2，AK段的平均速度为　　m/s.

解析：(1)根据所提供的纸带和数据求各间距内的平均速度v平均＝(si表示两计时点间的距离，Δt表示每两计时点间的时间间隔).由题意可确定0.05 s、0.15 s、 0.25 s……各时刻的即时速度，将计算数据列入下面的表格中，绘出的v－t图象参见答案.

(2)由v－t图象可知AD段卷帘做匀加速运动，由速度公式：

DE－AB＝a·3Δt

或逐差法：a＝

均可求得：a＝5 m/s2

故AK段的平均速度为：

AK＝＝ m/s＝1.39 m/s.

答案：(1)如图丁所示　(2)5　1.39

5.一个有一定厚度的圆盘可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动的角速度.

实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.

实验步骤：

①如图甲所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点；

③经过一段时间后，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.

(1)用已知量和测得量表示角速度的表达式为ω＝　　　，式中各量的意义是　　　　　.

(2)某次实验测得圆盘半径r＝5.50×10－2 m，得到的一段时间内的纸带如图乙所示.若打点计时器所接交流电源的频率为50 Hz，则可得角速度为　　 rad/s.

乙

解析：纸带移动速度v＝，又v＝ωr，因此ω＝，其中x1、x2为所取段端点打点的坐标，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，n为所取段的打点数(含端点)，r为圆盘半径.取图乙中所有打点，则：x2＝11.30 cm，x1＝0.75 cm，n＝15.将r、T一并代入公式可得：ω＝6.85 rad/s.

答案：(1)　其中x1、x2为所取段端点打点的坐标，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，n为所取段的打点数(含端点)，r是圆盘半径　(2)6.85

4.小球做直线运动时的频闪照片如图所示.已知频闪周期T＝0.1 s，小球相邻位置的间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA＝6.51 cm，AB＝5.59 cm，BC＝4.70 cm，CD＝3.80 cm，DE＝2.89 cm，EF＝2.00 cm.

(1)小球在位置A时的速度大小vA＝　　 m/s.

(2)小球运动的加速度大小a＝　　 m/s2.

[2006年高考·江苏物理卷]

解析：本题考查通过纸带计算某点瞬时速度的方法和用逐差法计算加速度大小的方法，皆属于基本能力的考查.

(1)由平均速度的定义和匀变速运动的特点得：

A＝OB＝＝ m/s＝0.605 m/s

(2)由逐差法得：

a1＝；a2＝；a3＝

a＝

＝

＝－0.9 m/s2

故加速度的大小为0.9 m/s2.

答案：(1)0.605　(2)0.9

3.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的甲、乙、丙等几种较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如图所示，甲、乙、丙三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的.

(1)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是　　.

(2)打纸带A时，物体的加速度大小是　　m/s2.

解析：(1)由匀变速直线运动规律可知：

Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝at2

所以Δs＝s2－s1＝6.11 cm－3.00 cm＝3.11 cm

s5＝s1+4Δs＝3.00 cm+4×3.11 cm＝15.44 cm

所以，纸带丙的数据最接近，它应和A是同一条纸带.

(2)a＝＝ m/s2＝3.11 m/s2.

答案：(1)丙　(2)3.11

2.图示是在研究物体的运动时，利用打点计时器打出的一条纸带.电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器，当电源的频率为50 Hz时，每隔0.1 s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是　　 m/s2(取两位有效数字).若电源的频率高于50 Hz，但计算时仍按50 Hz计算，则其加速度的数值将　　.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

答案：0.81　偏小

1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，对于减小实验误差来说，下列方法正确的是(　)

A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点

B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

答案：ACD

13.(14分)一质量为m的皮球，无论从多高处自由落下，反弹高度都为原来的.要使皮球从h高处被拍打后，下落反弹回h高处，每次拍球需对球做的功为多少？(空气阻力不计)

错解：由于皮球反弹高度为原来的，说明皮球碰撞损失的能量为mgh.故每次拍球时需要对球做的功为mgh.

剖析：由题意知每次与地面碰撞损失的机械能为着地前机械能的，即若皮球从h高处自由释放，碰撞损失为：mgh，若皮球被W的功拍打后，着地碰撞损失大于mgh，故上面解析是错误的.

正解：设拍球时对球做功为W能使球反弹回h高处，由能的转化和守恒定律有：

W+mgh－(mgh+W)＝mgh

解得：W＝mgh.

答案：mgh

12.(13分)如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳的牵拉压紧弹簧.现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入斜面上足够长的粗糙部分NN′(此前摩擦不计).物块沿斜面的粗糙部分上滑达到的最远位置离N的距离为s，此后下滑，第一次回到N处压缩弹簧后又被弹离，物块第二次上滑的最远位置离N的距离为.求：

(1)物块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ.

(2)物块最终克服摩擦力做功所通过的路程s′.

解析：(1)设物块第一次下滑回到N时速度为v，则：

mgsin θ·s－μmgcos θ·s＝mv²

第二次上滑，初速度也为v，有：

mgsin θ·+μmgcos θ·＝mv²

联立解得：μ＝tan θ.

[或直接对动能为零的两个状态及过程运用动能定理：mgsin θ·－μmgcos θ·(s+)＝0，解得μ＝tan θ]

(2)物块进入NN′获得的初始动能为：

E_k0＝mgsin θ·s+μmgcos θ·s

物块最终只能在N点以下的斜面上往复运动，由动能定理有：

W_f＝μmgcos θ·s′

解得：s′＝4s.

答案：(1)tan θ　(2)4s

11.(13分)如图所示，半径为L的金属圆环ab竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里.金属轻杆Oa的a端连接质量为m的金属球，金属球可在金属圆环ab上自由滑动，现让Oa杆绕轴O由水平位置静止释放，运动中始终与固定的Ob杆组成闭合电路，经时间t金属球到达b处的速度为v(v＜).若Oa、Ob杆电阻均为R，其余电阻不计，则此过程中感应电动势的有效值为多少？

解析：根据能的转化和守恒定律，在Oa杆转至竖直方向的过程中，发生电磁感应转化的电能为：

W_电＝mgL－mv²

设这一过程感应电动势的有效值为E，有：

W_电＝·t

可解得：E＝.

答案：

10.在2006年世界体操锦标赛男子团体决赛中，中国队小将陈一冰在吊环比赛中获得冠军，杨威获得亚军.如图所示，陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，下列判断正确的是(吊环受的重力不计)(　)

A.在图甲所示的状态中，人对环的作用力沿手臂斜向下

B.在图甲所示的状态中，人对环的作用力沿绳方向向下

C.陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，人不做功，机械能不变

D.陈一冰从图甲所示的状态缓慢运动到图乙所示的状态的过程中，人做负功，机械能减少

解析：取吊环为研究对象，环受手的作用力和绳的拉力作用，由平衡条件可知人对环的作用力沿绳的方向向下.

从图甲至图乙的状态，系统的机械能减少，绳的拉力不做功，故知这一过程人做负功.

答案：BD

非选择题部分共3小题，共40分.