题目内容
20．图1为“研究匀变速直线运动的规律”的装置，已知打点计时器打点周期T=0.02s，请完成以下问题：
（1）关于本实验的说法正确的是AD
A．本实验应在释放小车之前接通打点计时器的电源
B．电火花计时器和电磁打点计时器接到交流和直流电源上均可工作
C．电火花计时器和电磁打点计时器工作电压相同
D．电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同
E．纸带上若相邻两个计数点之间有n个打点计时器打出的点，则对应两计数点间的时间为0.02n秒
F．砝码盘中的砝码个数越多，释放小车后在纸带上打点个数越多
（2）如图2所示为打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1=3.20cm，s2=4.30cm，则打计数点1时的速度表达式v1=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$（用s1、s2、T表示），小车加速度大小a=1.1m/s2．
（3）若算出了几个计数点的瞬时速度，建立坐标系，画出的v-t图象如图3所示，根据图象可得出小车运动的加速度为a=1m/s2，0.03s内小车通过的位移大小s=0.12m．
分析 （1）明确打点计时器原理，知道电磁式和电火式打点计时器的不同即可正确求解；
（2）利用匀变速直线运动的推论，根据平均速度可表示出瞬时速度，根据加速度的定义可求得加速度大小；
（3）明确图象的性质，知道图象中图象与时间轴所围成的面积表示物体通过的位移，图象的斜率表示加速度．
解答 解：（1）A、本实验中为了打点稳定，并且有效利用纸带，应在释放小车之前接通打点计时器，故A正确；
B、电火花计时器和电磁打点计时器接到交流电源上，故B错误；
C、电火花打点计时器采用220V交流电源，而电火式采用4-6V交流电源，故C错误；
D、电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同，均为50Hz，故D正确；
E、砝码盘中的砝码个数越多，小车的加速度越大，则速度越快，释放小车后在纸带上打点个数越少，故E错误；
故选：AD．
（2）根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则有：v1=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$；
相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；
s1=3.20cm=0.0320m，s2=4.30cm=0.0430m
根据运动学公式得：△x=at2，
a=$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0430-0.0320}{4×0.01}$=1.1m/s2．
（3）v-t图象中图象的斜率表示加速度，故a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.55-0.25}{0.3}$=1m/s
图象与时间轴围成的面积表示位移，则可知位移大小x=$\frac{0.25+0.55}{2}×0.3$=0.12m；
故答案为：（1）AD；（2）$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$；1.1；（3）1；0.12．
点评 本题考查“研究匀变速直线运动的规律”中的数据处理方法，要注意掌握实验原理，同时明确实验中的两种数据处理方法，明确平均速度求瞬时速度和利用图象以及逐差法求解加速度的基本方法．
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如图所示的齿轮传运装置中，主动轮的齿数z1=24，从动轮的齿数z2=8，当主动轮以角速度ω顺时针转动时，从动轮的运动情况是（ ）| A． | 顺时针转动，周期为$\frac{2π}{3ω}$ | B． | 逆时针转动，周期为$\frac{6π}{ω}$ | ||
| C． | 顺时针转动，周期为$\frac{6π}{ω}$ | D． | 逆时针转动，周期为$\frac{2π}{3ω}$ |
汽车车厢顶部悬挂一根轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球．当汽车以某一速率在水平面上匀速行驶时弹簧的伸长量为x1，当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形的凸形桥最高点时，弹簧的伸长量为x2，则下列选项中正确的是（ ）| A． | x1=x2 | B． | x1＜x2 | ||
| C． | x1＞x2 | D． | 前三种情况都有可能 |
| A． | b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 | |
| B． | b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 | |
| C． | c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c | |
| D． | a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，则其机械能逐渐增大 |
| A． | 90m | B． | 12 m | C． | 12.5m | D． | 0.5 m |