专题02 匀变速直线运动的研究-运动图像问题--2022-2023学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）.docx

1、第二章 匀变速直线运动的研究专题强化练2 实验：研究匀变速直线运动1.(2022四川攀枝花期中)在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验时，打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源。甲、乙两组同学各自得到一条用打点计时器打下的纸带分别如图甲、乙所示。他们都在各自的纸带上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点(图中没有画出)。 甲 乙(1)甲组测量得：d1=3.62 cm、d2=8.00 cm、d3=13.20 cm、d4=19.18 cm、d5=25.99 cm、d6=33.60 cm，计算得：vB=0.400 m/s、vC=0.479 m/s、vD=?

2、 m/s，vE=0.640 m/s，vF=0.721 m/s。经计算可得vD=m/s。(本小问计算结果保留3位有效数字)以打点计时器打A点时为t=0时刻，请你帮他们画出物体运动的速度-时间图像。物体的加速度大小是a=m/s2。(本小问计算结果保留3位有效数字)(2)乙组测量得：x1=7.0510-2 m、x2=7.6810-2 m、x3=8.3110-2 m、x4=8.9510-2 m、x5=9.5710-2 m、x6=10.2110-2 m。请写出利用所有数据运用逐差法求物体加速度的计算公式a=。(用含x1、x2、x3、x4、x5、x6和T的表达式表示)物体的加速度大小是a=m/s2。(本小

3、问计算结果保留3位有效数字)2.(2022北京交大附中期中)某同学用图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。实验步骤如下： 甲 乙a.安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上；b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，相邻两计数点的时间间隔是0.1 s，如图乙中0、1、2、8点所示；c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点对应的刻度数值，分别记作x0、x1、x2、x8；d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3、7时小车的瞬时速度v1、v2、v3、v7。结合上述实验步骤，请你完成下列任

4、务：(1)表格记录的是该同学测出计数点对应的刻度数值，其中x5未测定，由图乙可知x5=cm；符号x0x1x2x3x4刻度数值/cm01.122.754.867.49符号x5x6x7x8刻度数值/cm14.1918.2722.85(2)请结合上表中数据计算打点计时器打下计数点7时小车的瞬时速度v7=m/s；(保留两位有效数字)(3)由实验数据判断小车的运动类型为，请说明依据： ；(4)计算出小车的加速度a=m/s2。(保留两位有效数字)3.(2022辽宁重点高中协作体联考)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验

5、时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔T滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6滴水滴的位置(已知从第一滴水离开滴水计时器开始计时，30 s末第46滴刚好滴下) (a) (b)(1)由图(b)可知，小车在桌面上是(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动，小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为m/s，计算加速度大小的表达式为(用题中字母表示)，加速度大小为m/s2。(结果均保留两位有效数字)4.(2022河北唐山期中)某同学借助光电门研究滑块在倾斜木板上做匀变速直线运动的规律，如图甲所示，木板与水平面之

6、间的夹角为，固定在滑块上的遮光条宽度为d。将滑块从光电门a上方A点无初速度释放，记录滑块通过两个光电门之间的时间t0和两光电门之间的距离s0。测得遮光条经过光电门a时速度为v1，经过光电门b时速度为v2，当地的重力加速度为g。 甲 乙(1)请写出s0与t0的关系式：。(用s0、v1、v2、t0来表示)(2)保持光电门a固定，多次改变光电门b的位置，每次都让滑块从A点无初速度释放，记录遮光条通过两个光电门之间的时间t和两光电门之间的距离s，写出st与t之间的关系式：(设滑块加速度为a，用s、v1、a、t来表示)。以st为纵坐标，以t为横坐标，作出如图乙所示的图像，已知图像的纵截距为b，斜率为k，

7、忽略遮光条宽度对实验的影响，则纵截距b表示的物理意义是，滑块的加速度为。答案与解析 专题2 实验：研究匀变速直线运动1.答案(1)0.559图见解析0.800(0.7950.805范围内均可)(2)(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)225T20.632解析(1)依题意，可得相邻计数点间的时间间隔为t=5T=0.1 s，根据匀变速直线运动推论：某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得vD=d4-d22t=(19.18-8.00)10-220.1 m/s=0.559 m/s；根据题中提供的各点速度数值，描点连线如图所示：根据v-t图线斜率表示加速度，可求得物体的加速度大小

8、为a=k=vt=0.720-0.4000.5-0.1 m/s20.800 m/s2。(2)利用所有数据运用逐差法求物体加速度的计算公式为a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)(3t)2=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)225T2；根据上式，代入题中已知相关数据求得物体的加速度大小为a0.632 m/s2。2.答案(1)10.60(2)0.43(3)见解析(4)0.49解析(1)由题图乙可知x5=10.60 cm；(2)根据匀变速直线运动的推论：某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可知打点计时器打下计数点7时小车的瞬时速度为v7=x8-x62t=0.43 m/

9、s；(3)由各计数点对应的刻度值可得x=x23-x12=x34-x23=x45-x340.50 cm，可知在误差允许的范围内，相邻相等时间间隔内的位移差是定值，故小车做匀加速直线运动；(4)由运动学公式可得小车的加速度为a=xT2=x8-x4-x4(40.1s)2=0.49 m/s2。3.答案(1)从右向左(2)0.21x4+x3-x1-x26T20.038解析(1)小车在水平桌面上做减速运动，由题图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动的；(2)已知滴水计时器30 s内刚好滴下45滴水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为T=3045 s=23 s，小车运动到A点位置时的速度为vA=0.150+0.133223 m/s=0.21 m/s；根据逐差法可得小车的加速度大小a=x4+x3-x1-x26T2，解得a=0.038 m/s2。4.答案(1)s0=v1+v22t0(2)st=v1+12at遮光条经过光电门a时滑块的速度2k解析(1)滑块做匀变速直线运动，可根据平均速度公式求位移，于是有s0=v1+v22t0。(2)根据匀变速直线运动位移与时间的关系，有s=v1t+12at2，可得st=v1+12at；根据表达式可知st-t图线的纵截距为b=v1，即遮光条经过光电门a时滑块的速度，图线斜率k=12a，可得a=2k。