题目内容
6．某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，设计的实验装置如图1所示，其实验步骤如下：①把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．
②把电磁打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，接入6V（选填“220V”或“6V”）的交流（选填“直流”或“交流”）电．
③把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，释放手后，小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离．
④先接通电源，后放开小车．（选填“先放开小车，后接通电源”或“先接通电源，后放开小车”），让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，立即关闭电源，取下纸带．
⑤换纸带重复步骤④，选择一条最满意的纸带如图2所示，取其中一段并取5个点为一个计数点测量间距，分别记为x1、x2、x3…x6．
（1）补充完成上述步骤．
（2）如果打点计时器所用交流电的周期为T0=0.02s，则相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1s．
（3）打点计时器打下A、B、C三个点时，小车的瞬时速度分别是vA=$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$、vB=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$、vC=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$． （用字母表示）
（4）由纸带上的数据可知，小车的加速度为a=$\frac{{（x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$（用字母表示）．
分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出各点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．
解答 解：（1）②把电磁打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，接入6V的交流电．
④为了有效使用纸带，实验时先接通电源，后放开小车．
（2）如果打点计时器所用交流电的周期为T0=0.02s，则相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，${v}_{B}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$，${v}_{C}=\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$，因为vB-vA=vC-vB，所以vA=2vB-vC=$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$．
（4）根据△x=aT2得，${a}_{1}=\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{x}_{5}-{x}_{2}}{3{T}^{2}}$，${a}_{3}=\frac{{x}_{6}-{x}_{3}}{3{T}^{2}}$，则a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{{（x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$．
故答案为：（1）②6V，交流，④接通电源，放开小车
（2）0.1，
（3）$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$，$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$，$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$，
（4）$\frac{{（x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$．
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，主要是匀变速直线运动推论的运用．
阅读快车系列答案
图中三实线a、b、c表示三个等势面．一个带电粒子射入电场后只在静电力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出，下列说法错误的是（ ）| A． | 三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc | |
| B． | 三个等势面的电势关系是φa＜φb＜φc | |
| C． | 带电粒子在N点的动能较小，电势能较大 | |
| D． | 带电粒子在N点的动能较大，电势能较小 |
如图所示，质量为m1=2kg的木板A放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.1．木板在F=7N的水平拉力作用下由静止开始向右做匀加速运动，经过时间t=4s时在木板的右端轻放一个质量为m2=1kg的木块B，木块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.4．且木块可以看成质点．若要使木块不从木板上滑下来，求：
| A． | 物体发生前一半位移时速度增加3v | |
| B． | 物体在前一半时间内速度增加3v | |
| C． | 物体前一半时间发生的位移为$\frac{5}{4}$vt | |
| D． | 物体发生前一半位移和后一半位移所用时间之比为$\frac{2}{1}$ |
两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为P0=1.0×105Pa左管和水平管横截面积S1=10cm2，右管横截面积S2=20cm2，水平管长为3h，现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同，g取10m/s2）| A． | 0.5m/s2 | B． | 2 m/s2 | C． | 2.5 m/s2 | D． | 3 m/s2 |
