题目内容
20．某同学在“研究匀变速直线运动”实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率f=50Hz）选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图1中0、1、2…6点所示
①测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3…x6
②通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动，计数点1对应速度大小v1=$\frac{{fx}_{2}}{4}$（用题给符号表示）
③分别计算出x1、x2、x3…x6与对应时间的比值$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$、$\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$、$\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$…$\frac{{x}_{6}}{{t}_{6}}$
④以$\frac{x}{t}$为纵坐标、t为横坐标，标出$\frac{x}{t}$与对应时间t的坐标点，画出$\frac{x}{t}$-t图线如图2所示，根据$\frac{x}{t}$-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.30m/s；运动的加速度a=4.0m/s2．
分析 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1点时小车的瞬时速度大小．
先根据位移时间关系公式推导出$\frac{x}{t}$-t图象的函数表达式，得到$\frac{x}{t}$=v0+$\frac{1}{2}$at，即图象的纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度的一半．
解答 解：（1）每两个打点间隔取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=$\frac{2}{f}$，
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1点时小车的瞬时速度大小．
v1=$\frac{{fx}_{2}}{4}$，
（2）根据位移时间关系公式x=v0t+$\frac{1}{2}$at2，可以得到：$\frac{x}{t}$=v0+$\frac{1}{2}$at，
即$\frac{x}{t}$-t图象是直线，图象的纵轴截距表示初速度，故初速度为0.30m/s；
图象的斜率表示$\frac{1}{2}$a，故a=2k=4.0m/s2；
故答案为：②$\frac{{fx}_{2}}{4}$ ④0.30； 4.0
点评 本题关键是明确实验原理，可以根据位移时间关系公式推导出$\frac{x}{t}$-t图象的函数表达式进行分析．
练习册系列答案
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10．下面叙述符合物理学史实的是（ ）
| A． | 伽利略通过理想实验总结出了惯性定律 | |
| B． | 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 | |
| C． | 安培首先发现了电流的磁效应 | |
| D． | 法拉第发现了电磁感应现象并最早引入电场线描述电场 |
11．如图所示，玻璃砖的AB面与CD面不平行，一细束平行白光MO从空气斜射到面上．则（ ）
| A． | 当人射角i从0逐渐增大到90°的过程中，光可能在CD界面发生全反射 | |
| B． | 从CD面上射出的光靠近C端是红光 | |
| C． | 红光在玻璃中的传播速度可能大于紫光在玻璃中的传播速度 | |
| D． | 通过双缝干涉装置，靠近D端的单色光不能产生干涉条纹 |
8．
如图所示，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒的悬线摆角增大，以下操作可行的是（ ）
如图所示，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒的悬线摆角增大，以下操作可行的是（ ）| A． | 增大导体棒中的电流 | B． | 减少磁铁的数量 | ||
| C． | 颠倒磁铁磁极的上下位置 | D． | 改变导体棒中的电流方向 |
15．比较距地高度为21500km的地球中轨道卫星甲和距地高度为36000km的地球同步轨道卫星乙，下列说法正确的是（ ）
| A． | 卫星甲运行周期较大 | |
| B． | 卫星乙运行的角速度较大 | |
| C． | 甲、乙卫星受到地球的引力大小可能相同 | |
| D． | 卫星乙的向心加速度与静止在地球赤道上物体的向心加速度大小相同 |
如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L，右端接有电阻为R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属棒受到外力冲量后，以v0的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为μ，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：
