题目内容

（1）作匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移SAB=SBC．已知物体在AB段的平均速度为3m/s，在BC段的平均速度大小为6m/s，那么物体在B点时的即时速度的大小为______m/s
（2）在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中：
①测量弹簧的总长度，选用的测量工具是______．
A．刻度尺　　　　　　 B．游标卡尺　　　　　 C．螺旋测微器
②实验得到下表，若g=10m/s2，弹簧总长x为自变量，各物理量均用国际单位制中单位，弹簧弹力F的函数关系式为______．
弹簧总长度x/cm20.0025.0030.0035.00
钩码质量m/g500100015002000
（3）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．

①在计时器打出点4时，小车的速度分别为：v4=______cm/s，加速度a=______cm/s2．
②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填：偏大、偏小或不变）．

解：（1）设质点在A设质点在ABC三点的速度分别为vA，vB，vC，根据AB段的平均速度为3m/s，
可以得到：=3m/s ①
根据在BC段的平均速度为6m/s，可以得到：=6m/s ②
设AB=BC=x，整个过程中的平均速度为：==4m/s
所以有：=4m/s ③
联立①②③解得：vA=1m/s，vB=5m/s，vC=7m/s．
（2）①测量弹簧的总长度，选用的测量工具是刻度尺．
故选A．
②由表可知：2000-1500=1500-1000=1000-500=500g=5N
35-30=30-25=25-20=5cm=0.05m
所以，弹簧弹力F的函数关系式为F=100（x-0.15）
（3）①由于两相邻计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1S，
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：V4==31.35cm/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：X4-X1=3a1T2
X5-X2=3a2T2
X6-X3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=（a1+a2+a3）=49.6cm/s2．
②如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小
故答案为：（1）5
（2）①A；②F=100（x-0.15）；
（3））①31.35 49.6； ②偏小
分析：（1）由于物体做匀变速直线运动，因此根据v=可以求出各点的速度大小．
（2）由上表数据分析可求出弹簧总长x（cm）与弹簧弹力F的函数关系式．
（3）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4点时小车的瞬时速度大小．
点评：（1）对于匀变速直线运动规律要求学生一定要掌握住，匀变速直线运动是我们在学习中遇到的物体的主要运动形式，也是考查的重点．
（2）考查了函数的关系式及函数值，属于基础题，关键在于根据图表信息列出等式，然后变形为函数的形式．
（3）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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如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成（整个装置处于真空中，图中只画出了6个圆筒，作为示意），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端．设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计．为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒间缝隙时，都恰为交流电压的峰值．质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道，且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切．在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的A1、A2、A3…An，共n个，均匀分布在整个圆周上（图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为d的圆形．改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度．经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形运强磁场区域的同一条直径的两端，如图（乙）所示．这就为实现正、负电子的对撞作好了准备．
（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c．）
（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0，为使电子通过直线加速器后速度为v，加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大？
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