专题02 研究匀变速直线运动的数据处理方法--2023-2024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）

第二章 匀变速直线运动的研究 专题02：研究匀变速直线运动的数据处理方法 题组一　逐差法求加速度 1.(2023江苏太湖高级中学期中，节选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)小兰同学实验时打出的一条纸带如图甲所示，0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。打点计时器打下点2时小车的速度大小为　　　 m/s；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为　　　m/s2。(结果均保留2位有效数字)  (2)小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带，并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中，从纸带A上撕下的那段应该是　　　　，理由为：　　　　　　　　　。  2.(2022江苏常州期中)如图所示是某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时选取的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图中注明了他对相邻计数点间距离的测量结果。所接电源是频率为50 Hz的交变电源。 (1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请计算并将数据填入下表内。(单位：cm) x2-x1 x3-x2 x4-x3 x5-x4 x6-x5 1.58 1.57 　  　  　  由此可以得出结论：小车的运动是　　　　。  (2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt=　　　s。  (3)小车的加速度的表达式为a=　　　　(用题中的字母表示)，加速度a=　　　　m/s2(结果保留3位有效数字)。  (4)打计数点B时小车的速度vB=　　　m/s(结果保留3位有效数字)。  (5)实验时，由于电源的频率略小于50 Hz，那么a的测量值将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  3.(2023北京海淀中国人民大学附属中学期中)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(已知滴水计时器每10 s滴下20滴水滴) (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，加速度大小为　　　m/s2。(结果均保留2位有效数字)  题组二　图像法求加速度 4.(2023安徽师大附属中学月考)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=? m/s、vE=0.640 m/s、vF=0.721 m/s。 ①经计算可得vD=　　　　m/s。(本小问计算结果保留3位有效数字)  ②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。 ③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=7.05×10-2 m、x2=7.68×10-2 m、x3=8.31×10-2 m、x4=8.95×10-2 m、x5=9.57×10-2 m、x6=10.21×10-2 m。 ①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)  ②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)  5.(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，木板与水平面之间的夹角为α，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