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考点一“纸带类”实验
“纸带类”实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法，对于纸带常有以下三大应用:
1.由纸带确定时间：要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，便于测量和计算。
2.求解瞬时速度：利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于
中间时刻的瞬时速度。如图所示，打n点时的瞬时速度v n=。
3.用“逐差法”求加速度:
如图所示,a=
有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下:
(1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间Δt内的平均速度看作物
体经过光电门的瞬时速度，即v=。
(2)求加速度：若两个光电门之间的距离为L，则利用速度与位移的关系可求加速
度，即a=。
对点训练
1.在做“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是______________________ 。
(2)已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D。相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度v=_____m/s；小车的加速度a=_____m/s2。
【解析】(1)在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计。(2)在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有:
v C===0.23 m/s
根据逐差法知,
a==0.40 m/s2。
答案:(1)弹簧测力计(2)0.23 0.40
2.某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)关于该实验的操作和数据处理，下列说法正确的是_______。
A.可以用天平测出砝码和砝码盘的总质量m1和小车的质量m2，由公式a=求出小车的加速度
B.应使小车的质量远小于砝码和砝码盘的总质量，以减小实验误差
C.处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a-图象，是为了便于根据图线直观地做出判断
(2)在实验中，利用打点计时器打出了多条纸带，该同学选取了其中较为理想的
一条进行分析，纸带上A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图乙所示，单位是cm，则小车的加速度为
_________m/s2。(结果保留三位有效数字)
【解析】(1)小车运动的加速度必须根据小车后面的打点纸带进行处理计算，故A 错误；设在小车运动过程中轻绳对小车的拉力为F T，则根据牛顿第二定律
有:F T=m2a,m1g-F T=m1a，整理可得T=，由此式可以看出，只有当m1≪m2即砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量时才有F T≈m1g，所以B错误；利用图象来处
理实验数据可有效减小实验带来的误差,C正确；在实验时作a-图象而不是作a-m图象，是为了便于直接从图象上观察a、m之间的关系,D正确。(2)根据给出的实验数据，利用逐差法可求得加速度a=1.59 m/s2。
答案:(1)C、D(2)1.59
【补偿训练】
某同学利用如图甲所示的实验装置做研究匀变速直线运动实验。
①按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车，小车由静止开始运动。
②按实验要求正确装上纸带，让小车靠近打点计时器，按住小车，打开打点计时
器电源，释放小车，获得一条带有点迹的纸带。
③在获得的纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点，并分别标注为A、B、
C、…测量相邻计数点的间距s1、s2、s3、…并将其记录在纸带上对应的位置处。
完成下列填空:
(1)已知实验装置中打点计时器所用的电源是频率为50 Hz的低压交流电源，若打点的时间间隔用Δt表示，则Δt=_______s。
(2)如图乙为用刻度尺测量所得纸带上的s1、s2、s3和s4的情况,a可用s1、s4和Δt表示为a=_______;v B可用s1、s2和Δt表示为v B=_______。
(3)由图乙可读出s1=_______cm,s2=_______cm,s4=_________cm。由此求得加速度的大小a=_________m/s2,v B=_________m/s。(计算结果取3位有效数字)
【解析】(1)打点的时间间隔Δt==s=0.02 s。
(2)由逐差法和Δs=aT2,T=5Δt
得s4-s1=3a(5Δt)2，解得a=。
根据做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻
的瞬时速度可得v B==。
(3)根据刻度尺的读数规则可知,
s1=2.58 cm-0.90cm=1.68 cm,
s2=5.00 cm-2.58 cm=2.42 cm,
s4=12.00 cm-8.12 cm=3.88 cm。
加速度的大小a==0.733 m/s2,
打B点时的速度V B==0.205 m/s。
答案:(1)0.02 (2)
(3)1.68    2.42    3.88 0.733 0.205
考点二物理实验中的图象问题的处理方法
1.图象中图线的特征：注意观察图象中图线的形状是直线、曲线，还是折线等，分析图线所反映两个物理量之间的关系，进而明确图象反映的物理内涵。图线分析时还要注意图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同运动情况的转折点。
2.巧用图象的斜率：物理图象的斜率代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一物理量值。如x -t图象的斜率为速度,v -t图象的斜率为加速度。
3.巧用图象的截距：截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值，该数值具有一定的物理意义。如x -t图象的纵截距表示开始运动的位置,v -t图象的纵截距表示初速度。
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4.巧用图象的面积：有些物理图象的图线与横轴所围的面积的数值，常代表另一个物理量的大小。如v -t图中，图线与t轴所夹的面积代表位移。
对点训练
某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。
(1)图线不过坐标原点的原因是___________。
(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
_______(选填“是”或“否”)。
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_______kg。

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