在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02

A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，故A错误；
B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，故B错误；
C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，故C正确；
D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，故D正确；
故选：CD．

点评：
本题考点： 用打点计时器测速度．

考点点评： 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．

（1）①在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，
故具体步骤为：a、c、b、d
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：
v_F=
XEG
2T=1.15m/s，
③重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mgs_OF=0.35J
动能增量为：△E_k=[1/2]m
v2F=0.33J；
（2）①配重重力做功为：W=mgx₄=0.1×9.8×0.4≈0.39J
②由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：
v2A=0.25，
所以有：v_A=0.50m/s．
③根据动能定理：W=[1/2]m
v2t-[1/2]m
v20，
可得：
v2t=
v20-[2W/m]，所以图象的斜率：k=[2/m]，
代入数据得：m=0.30kg．
故答案为：（1）①a、c、b、d；
②1.15
③0.35；0.33
（2）①0.39
②0.50
③0.30

点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律；探究功与速度变化的关系．

考点点评： 1、解决本题的关键知道实验的操作的一般步骤，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量．
2、本题考查了该实验的具体操作和结合图象进行数据处理，对应图象问题处理方法为，结合数学知识，写出图象的函数关系方程，明确截距、斜率等含义即可．

在使用打点计时器时应该使用交流电源；
计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，
打C点时物体的速度v=[BD/2t]=[0.0230+0.0270/2×0.1]=0.25m/s；
物体的加速度a=
CD−OA
3t2=
0.0270−0.0150
3×0．12=0.4m/s²；
故答案为：交流；0.25；0.4．

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 打点计时器是使用交流电的计时仪器，掌握匀变速直线运动的两个重要推论即可正确解题．

（1）从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，△x=0.51cm，根据△x=aT²得：
a=
△x
T2=
0.51×10−2
0.042m/s²=3.2m/s²．
（2）以a为纵坐标，F为横坐标，采用描点法作图，如图所示：

（3）a-F图象不通过坐标原点，当F=0时有加速度，说明“平衡摩擦力过度”、“没有计入砝码盘的重力”；
故答案为：
（1）3.2；
（2）如图所示；
（3）“平衡摩擦力过度”、“没有计入砝码盘的重力”．

点评：
本题考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

考点点评： 本题关键是明确实验原理，要会从纸带上求瞬时速度和加速度，以及在作图时注意，偏离比较远的点可以舍去．

按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的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，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．
v_C=[0.023+0.027/2×0.1]=0.25m/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：a=[0.019−0.015/0.01]=0.4m/s²．
故答案为：0.1；0.25； 0.4

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 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．

（1）利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”求F点的速度，
可得v_F=
d6−d4
2T；
（2）用描点法作出v-t图象如图所示，

由图线的斜率求出加速度a=[△v/△t]=0.40 m/s²；
（3）电网中交变电流的电压变化，并不改变电火花计时器的周期，故测量值与实际值相比不变．
故答案为：（1）
d6−d4
2T（2）如图；　0.40　
（3）不变

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 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．

（1）A、该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．
设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=[mMg/m+M]=[mg
1+
m/M]
当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力．
故A、B正确．
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源．故C正确．
D、木板D的左端被垫高后，如果细线应保持水平，那么小车的合力就不等于绳子的拉力．小车的合力就不能正确测量．故D错误．
（2）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度．
v₃=
x24
t24=[0.0240+0.0288/0.2]m/s=0.264m/s
选一段过程运用加速度公式：a=[△v/△t]=0.50m/s²．
（3）直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．见图

（4）根据牛顿第二定律：F=ma得出：
上题中该小车受到的拉力F为0.5N．
故答案是：（1）选ABC．
（2）0.264，0.5
（3）见上图
（4）0.5

点评：
本题考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

考点点评： 书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
能够把所学的物理规律运用到实验问题中．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论vt2=.v和△x=at2，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

打点计时器的周期为0.02s，所以两点间隔为0.02s，则相邻两个计数点之间的时间间隔是0.1s，在相同的时间内通过的位移差值恒定不变，所以纸带做匀加速直线运动，C点为BD的中间时刻，

0.10 　 加速 　0.25

（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，电火花计时器的周期为T，
所以从E点到G点时间为10T，有：
v_F=
d6−d4
10T，
（2）根据图中数据，利用描点法做出图象如下；

（3）图象斜率大小等于加速度大小，故
a=[△v/△t]=0.40m/s²．
（4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．
故答案为：（1）
d6−d4
10T；（2）如图（3）0.40；（4）不变

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．

（1）A、该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．
设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=[mMg/m+M]=[mg
1+
m/M]
当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力．
故A、B正确．
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源．故C正确．
D、木板D的左端被垫高后，如果细线应保持水平，那么小车的合力就不等于绳子的拉力．小车的合力就不能正确测量．故D错误．
（2）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度．
v₃=
x24
t24=[0.0240+0.0288/0.2]m/s=0.264m/s
选一段过程运用加速度公式：a=[△v/△t]=0.50m/s²．
（3）直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．见图

（4）根据牛顿第二定律：F=ma得出：
上题中该小车受到的拉力F为0.5N．
故答案是：（1）选ABC．
（2）0.264，0.5
（3）见上图
（4）0.5

点评：
本题考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

考点点评： 书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
能够把所学的物理规律运用到实验问题中．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论vt2=.v和△x=at2，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

为了提高纸带利用率，在纸带上多打点，开始释放小车时，小车要靠近打点计时器，因此图中要将小车放在木板左侧，打点计时器使用的是交流电源，电火花打点计时器与电磁打点计时器相比主要优点是使用电火花打点计时器时纸带所受阻力较小一些，产生的误差较小．
故答案为：左，交流，误差小．

点评：
本题考点： 用打点计时器测速度．

考点点评： 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解．

（1）实验中所用交流电源的频率为50Hz，则：相邻两个打点对应的时间间隔是0.02s
故选A．
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，
得：v_C=
xBD
tBD=
x2+x3
2T
故答案为：（1）A（2）
x2+x3
2T

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 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．

（1）使用电火花计时器测重力加速度实验中，不需要低压交流电源；自由落体运动的物体的加速度与物体的质量无关，所以不需要天平，故选BC．
（2）根据导出公式：（m-n）at²=x_m-x_n，由图所示纸带可知，重力加速度g＝
x78−x23
5t2＝
0.0405−0.0212
5×0.022m/s2＝9.7m/s²；
（3）物体在下落过程中由于受到摩擦阻力、空气阻力作用，使重力加速度的测量值小于真实值．
故答案为：（1）BC；（2）9.7；（3）受摩擦阻力、空气阻力的影响；

点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律．

考点点评： 打点计时器是使用交流电的计时仪器，掌握匀变速直线运动的两个重要推论即可正确解题．

（1）电火花计时器的工作电压是220V的交流电．使用时要把纸带穿过限位孔，当接通电源、按下脉冲开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘，产生火花放电，于是就在运动的纸带上就打出一行点迹．
（2）由纸带上的点可以看出x_AB=7.5cm，x_BC=20.1cm，x_CD=32.7cm，x_DE=45.3cm
根据相邻等时间间隔内的位移差相等：即x_DE-x_CD=x_CD-x_BC=x_BC-x_AB=12.6cm
所以小车做匀加速直线运动．
（3）由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻的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，
得：v_C=
xBD
2T=
(60.3−7.5)×10−2
2Tm/s=2.64m/s
（4）作图时注意，尽量使描绘的点落在直线上，若不能落地直线上，尽量让其分布在直线两侧．

利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始记时），并根据图线求出小车运动的加速度a=[△v/△t]=[6.5−0.3/0.53]m/s²=11.7m/s²
（5）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是零时刻的速度，此速度的物理意义是：此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度．
故答案为：220，限位孔，火花放电，相邻等时间间隔内的位移差相等，2.64，11.7，此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 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．

（1）A、电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，故A错误；
B、电火花计时器使用220V的交流电源，故B正确；
C、电磁打点计时器和电火花计时器使用的电源频率都是50Hz，故C正确；
D、纸带上的点越密集，说明物体运动越慢．故D错误；
故选：BC．

（2）每5个点取1个计数点，所以相邻的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，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
v_C=[0.0230+0.0270/2×0.1]=0.25m/s
根据纸带的数据得出相邻的计数点间的距离之差相等，即△x=0.40cm，
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：a=[0.004/0.01]=0.40m/s²．
故答案为：（1）BC；
（2）0.1；0.25；0.40．

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．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．

电磁或电火花打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，电火花打点计时器使用的是220V交流电源，打点计时器的频率为50HZ，因此打点周期为0.02s；
计数点间还有4个计时点未标出，因此计数点之间的时间间隔为0.1s．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²有：
s₆-s₃=3a₁T²
s₅-s₂=3a₂T²
s₄-s₁=3a₃T²
a＝
a1+a2+a3
3=
(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)
9T2，代入数据解得：a=0.77m/s²．
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，得：
v_B=
s4+s5
2T=
(4.58+5.36)cm
2×0.1s=0.50m/s
故答案为：计时，220V，0.02；0.77，0.50．

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 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．

（1）每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T，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，
得：v_F =
d6−d4
2T′=
d6−d4
10T
（2）作出v-t图象如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧．
由速度-时间图象的斜率表示加速度，得：a=[△v/△t]=[0.3−0.1/0.5] m/s²=0.4m/s²
（3）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．
故答案为：
d6−d4
10T，如图，0.4，不变．

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 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．

电火花打点计时器是使用220V交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，频率是50Hz．
故答案为：220V，50Hz．

点评：
本题考点： 电火花计时器、电磁打点计时器．

考点点评： 对于基本仪器的使用，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，深刻了解具体操作细节的含义．

（1）电火花计时器工作电源是220V交流电源，当电源的频率为50Hz时，每隔0.02秒打一个点．而电磁打点计时器是用6V以下交流电源．
（2）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、3点时小车的瞬时速度大小
即：v₁=
x02
2T=0.36m/s，v₃=
x24
2T=0.43m/s
（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，
得：x₄-x₂=2a₁T²
x₃-x₁=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=[1/2]（a₁+a₂）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=
x4+x3−x2−x1
4T2
解得：a=0.38m/s²
故答案为：（1）220V交流；（2）①v₁=0.36m/s，v₃=0.43m/s（小数点后保留二位）；②a=0.38m/s²．

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 利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，提高解决问题能力．

（1）电磁打点计时器和电火花计时器都使用频率为50Hz的交流电；所需电压不同，电磁打点计时器的电压为4-6V，电火花计时器的电压为220V．
（2）小车在砝码的重力作用下前进，开始时小车要靠近打点计时器，这样可以充分利用纸带，在纸带上打更多的点，故小车向右运动，开始时小车在左端．
故答案为：（1）都是用交流电；使用的电压不同；（2）右；打点计时器附近．

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．

A、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电，故A正确；
B、两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样，都等于电源的频率，故B正确；
C、电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，故C错误；
D、电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，故D错误；
故选：AB．

点评：
本题考点： 电火花计时器、电磁打点计时器．

考点点评： 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度．

（1）电火花计时器使用交流电源，工作电压220V．
（2）根据图中数据可知△x=4mm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可得：
a=[0.004/0.01]=0.4m/s²，
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，有：
v_B=[0.052/2×0.1]=0.26m/s
根据v=v₀+at，得：
v_A=0.26-0.1×0.4=0.22m/s，
故答案为：（1）交流；220
（2）0.4；0.22；0.26

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 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．

①根据匀变速直线运动的特点有：vB=
xAC
2T=
(7.06-3.14)×10-2
2×0.02m/s=0.98m/s
②重力势能减小量：△E_p=mgh_OB=1.0×9.8×0.0501J=0.49J；
动能的增加量△E_k=
1
2mvB2=[1/2]×1×0.98²J=0.48J
物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量为△E_K．
故答案为：①0.98；②0.49；0.48；略大于．

点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律．

考点点评： 本题比较简单，考查了在验证机械能守恒的实验中如何求物体的速度以及简单的误差分析．要熟练应用匀变速直线运动规律来解决纸带问题是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算．

（1）相邻计数点之间还有1个点，说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s
运用匀变速直线运动的公式△x=at²
a=
0.0670−0.0619
(0.04)2=3.2m/s²；
（2）因为甲同学得出a与m的关系图线为曲线，不能准确得出a与m的关系，而乙同学作出a与[1/m]图线是倾斜直线，得出a与[1/m]成正比，则a与m成反比．
故乙同学方案更合理．
（3）从图象可以看出当有了一定的拉力F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，即小车还受到摩擦力的作用，
说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，没有完全平衡掉摩擦力，
所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．
故答案为：（1）3.2
（2）乙；a与[1/m]图线是倾斜直线，得出a与[1/m]成正比，则a与m成反比．
（3）实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

点评：
本题考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

考点点评： 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法．

实验室中常用的电火花计时器使用的是交流电源．
纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，
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A点时小车的瞬时速度大小．
v_A=
X2+X3
2T=[0.026+0.04/0.2]=0.33m/s
根据纸带上的数据得出相邻的相等的时间间隔位移之差相等．
由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：a=
△ x
T2=
0.026−0.012
(0.1)2=1.4m/s²．
故答案为：交流，0.33，1.4．

点评：
本题考点： 测定匀变速直线运动的加速度．

考点点评： 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．注意单位的换算和有效数字的保留．

（1）电源频率为50Hz，则周期为0.02s，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间为0.1s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：
v_C=
xBD
t＝
0.603−0.075
0.2m/s=2.64m/s
（2）纸带加速度为：a=
△v
△t＝
vD−vB
2T＝
3.90−1.38
2×0.1m/s2=12.6m/s²．
（3）此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度．
故答案为：
（1）2.64；　
（2）12.6；
（3）从A点开始计时时，小车的速度为0.12 m/s．

点评：
本题考点： 探究小车速度随时间变化的规律．

考点点评： 纸带问题单位一般不是m，要注意单位的换算，处理纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点，以及相应的推论．