1.3 第2课时 测量纸带的平均速度和瞬时速度、速度一时间图像(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案!3""第一章"/!"!第-课时"测量纸带的平均速度和瞬时速度$速度#时间图像" """ """""" """"" "" !"#$% 知识点一"测量纸带的平均速度和瞬时速度 !!!-.-1#湖南益阳高一校联考期末"如图所 示!图!是电磁打点计时器的示意图!图-是 该打点计时器在某次实验中打出的纸带!则以 下说法中正确的是 $""% )#该打点计时器应接在直流电源上 *#纸带上两点间的时间间隔为.!.- : +#当打点计时器正常工作时!纸带上点迹越 密的地方表示纸带的运动速度越大 ,#若纸带上打出%'&两点的时间间隔为 " 5! 两点间距为 " 1!则可以用"1 " 5 大致表示打下 )点时纸带的瞬时速度 "!!多选"小张用同一个打点计时器在固定频率 下!测量小车拉动纸带甲'乙'丙'丁的运动速 度!每次小车都是自右向左运动!四段纸带的 长度都相同!如图!则下列叙述正确的是 $""% )#纸带甲打点均匀!表示小车的运动可能是 匀速的 *#纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显 示的平均速度 +#纸带丙表示的小车的运动可能是先快后慢 ,#纸带丁表示的小车的运动可能是先慢后快 #!某兴趣小组的同学在"用打点计时器测速度# 的实验中!打出的一条纸带如图所示!图中直 尺的单位为%>!点2为纸带上记录到的第一 个点!点('0'$'%'-'8依次表示点2以后 连续的各点& $!%打点计时器使用""""$填"3. BC交变# 或"直流#%电源!每隔9;""""打一个 点!若每两个计数点之间有四个计时点!则相 邻计数点间的时间间隔为"""":& $-%使用打点计时器时应先""""!后"" ""& $填"拉动纸带#或"接通电源#% $/%打点计时器打下的'点到2点的距离1 '2 ;"""">!打下'点时纸带的速度可 用表达式# ' ;""""进行计算!用上式 计算出打下'点时纸带的速度# ' ; """">A:$结果保留/位有效数字%& 知识点二"用光电门测速度 $!9'E分别是光电门的激光发射和接收装置!当 有物体从9'E间通过时!光电计时器就可以显 示物体的挡光时间& 现利用图乙所示装置测 量速度!图乙中:;是水平桌面!<=是长! > 左右的木板!=是木板与桌面的接触点!!和- 是固定在木板上适当位置的两个光电门!与光 电门连接的光电计时器没有画出& 此外!在木 板顶端的<点还悬挂着一个铅锤& 让滑块? 从木板的顶端滑下!光电门!'-各自连接的计 时器显示的挡光时间分别为3!. <!. =- :和 -!. <!. =- :!滑块?的宽度为.!3 %>& 则滑块 通过光电门!的速度# ! ;"""">A:!滑块 通过光电门-的速度# - ;"""">A:& 知识点三"速度%时间图像 %!!多选"下列四个图像中表示物体做加速运动 的是 $""% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! *!'#* &!!多选"做直线运动的物体! 其#=5图像如图所示!下列 判断正确的是 $""% )!物体在! :末改变运动 方向 *!物体在前/ :内运动方向不变 +!物体在/ :末运动方向改变 ,!物体在- :时的速度大小为- >A: '!有一质点!从坐标原点 2自5;.时刻开始沿1 轴运动!其#=5图像如 图所示& 现有下列说 法!其中正确的是 $""% )!5;.!3 :时质点离2点最远 *!5;!!. :时质点离2点最远 +!5;!!. :时质点回到2点 ,!5;.!3 :时质点开始向正方向运动 (!!多选")'*两个物体的速 度*时间图像如图所示!则 下列说法正确的是$""% )!)'*两物体的运动方向 一定相反 *!. D1 :内!)的速度一直小于*的速度 +!5;1 :时!)'*两物体的速度相同 ,!5;1 :时!)'*两物体的速度大小相等'方 向相反 &'()% )!!多选"('0两质点分别在各自的直线轨道上 运动!图! 是质点(的位移随时间变化的图 像!图-是质点0的速度随时间变化的图像! 下列说法中正确的是 $""% )!质点(在. D! :内的速度为- >A:!质点0 在. D! :内的速度也为- >A: *!质点(在. D- :内的平均速度为零 +!质点(在. D! :内的运动方向与在! D- : 内的运动方向相反 ,!质点0在. D! :内的运动方向与在! D- : 内的运动方向相反 !*!一质点的位移*时间图像如图所示!能正确 表示该质点的速度#与时间5关系的图像是 下列图中的 $""% !!!让小球从斜面的顶端滚 下!如图所示是用频闪照 相机拍摄的小球在斜面 上运动的一段过程!已知 闪频为!. BC!且2点是 .!1 :时小球所处的位置!试根据此图估算+ $!%小球从2点到0点的平均速度大小/ $-%小球在(点和0点的瞬时速度大小 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! & *$'#* (6)(2)(1)(5)(4)(3)(6】 也就越小，选项A正确，B错误：提高测量遮光条宽度的精确 解析：(1)电磁打点计时器应使用低压交流电源。(2)应将纸 度，不能减小△：，选项C错误：使滑块的释放点更靠近光电 带穿过电磁打点计时器的限位孔，并压在复写纸的下方。 门，滑块通过光电门时的速度可能更小，时间更长，选项D (4)纸带上记录的时间△=(n-1)×0.02$。合理的实验步 错误。 豫为(2)(1)(5)(4)(3)(6). 练案[5] 探究点2速度一时间图像 基础梳理 1.D电磁打点计时器接在交流电上，线圈内电流磁场把振片磁 1.速度时间t2.时间 化后受水久磁铁作用而周期性振动，从而连续打点，如果接直 判断正误 流电则不会连续打点，A错误：因为交流电的频率为50Hz,所 (1)×(2)×(3)×(4)V 以打点周期为，即相邻两点间的时间间隔为0.02。，此选项 例3：(1)0.400.69(2)见解析图 解析：(1)由于相邻两计数点之间还有四个点未通出，所以国 中的两点设有指出是相邻的两点，B错误：根据速度的公式 中相邻两个计致点之间的时阿间隔为0.1s,某计数点对应的 =一打点周期周定，点迹越密则相同时间内走过位移越小， 速度可由包含该点的两点间的平均速度表示，则：= 对应速度越小，C错误：用D、F两点的平均速度可以相略表示 9.0-,1:0)xI02m=0.40ms.=22.8,9,0)x10-m 2×0.1s 2×0.1s E点的瞬时速度，且D,F两，点离E点越近，算出的平均速度越 =0.69m/s 接近E点的瞬时速度，D正确 (2)根据(1)表格中、、…、对应时刻分别为0.1s、 :2.AB纸带甲中相邻的计时点的距离相等，所以表示车子的运 0.25、…0.5s,将各对应数据在直角坐标系中描点，然后通 动是匀速的，故A正确：四段纸带的长度都相同，其中纸带乙 过各点作平滑的曲线就得到"-1图像，如图所示。 花费的时间最少，所以纸带乙表示小车的平均速度最大，则纸 带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度，故B m,x) 0,70 正确：纸带丙相邻的计时点的距离增大，所以表示的小车的运 0.60 0.50 动速度增大，故C错误：纸带丁相邻的计时点的距离或小，所 0a1 以表示的小车的运动速度减小，故D错误。 0.30 020 3.(1)50Hz交变0.020.1(2)接通电源拉动纸带 0.10 10- (3)0.0870 FH 0123456 27 1.26 例4：见解析 解析：(1)打点计时器使用的是交流电源，若电源频率为 解析：(1)在0~4时间内速度由逐渐减小到零，在1~与 50Hz,则每隔T=0.02“打一个点，若每两个计数点之间有四 时间内速度由零反向增大到。 个计时点，则相邻计数点间的时问问隔为0.1“。 (2)德度由减小到零的过程是上升过程，所对应的时间为 (2)使用打点计时器时应先接通电源，后拉动纸带。 0~1:速度由零增大到的过程是下降过程，所对应的时间 (3)纸带上G点到0点的距离x=8.70m=0.0870m,打 为1-530 (3)从图像中可以看出，上升过程速度为正，下降过程速度为 下G点时纸等的浅度可用表达式。一别进行计第，阳为F 负，因此，是选上升过程的速度方向为正方向。 (4)由于上升过程与下降过程的-，图像是对称的，故2时 与日两点间的距商，T为打点的周期，则。=碧 刘该同学刚好回到贿床上。 (11.40-6.35)×10-2 m/s=1.26m/8 跟踪训练：C由图知，0~6s内物体的速度为正值，则物体在第 2×0.02 4:末运动方向没有发生改变，故A错误：由图可知，第4s末 4.0.10.25 的速度大小等于第8s末的速度大小，放B错误：在前65速 解析：根据较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度求出瞬 度一直为正，6s后速度反向，故在第68末时离出发点最远。 时连度，眉有=-x0=01n5。是 t 故C正确，D错误 例5：Ax-1图像中图线的斜率表示速度，由题中x-图像可 0.5×102 2x10-?m/台=0.25m/s 知，0-（时间内，汽车速度逐渐增大，4一与时间内，汽车做匀 5.BD只要物体速度增大，物体就做加速运动，与运动方向无 速运动，2一t时间内，汽车速度逐渐减小，故A正确。 关，故选BD 素养能力提升 6.BCD由题图可知前3s内物体的速度方向均为正，运动方向 例6：(1)0.1m/s(2)A 没有改变，A带误，B正确：物体在t=38后速度为负，说明物 解析：(1)e=-4×10m=0.1m3 4:4×10-3s 体改变了运动方向，C正确：物体在2时的速度大小为 (2)瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置时） 2m/s,D正确。 的滤度，当△0时，兰可看底物体的醉时浅度，4越小，山 7.B在前1s内质点沿负方向运动，在后1s内沿正方向运动， 两段时间内位移大小相等，所以t=1s时离原点最远，t=2s 259 时，回到出发点。t=0.5s时质点向负方向运动。综上分析B 正确，A,C,D错误 解析：(1)由加速度的定义式可得4=二=10ms-0 2×105。 8.BC由题图可知.两物体的速度均沿正方向，运动方向相同， 5×10m/s 故A错误：0~4s内，A的速度一直小于B的速度，故B正确： 加速度大小为5×10m/s2。 1=4s时，两图线相交，表示A、B两物体的速度相同，故C正 (2)由加速度的定义式可得a=5,1-0-200m5:-2× 确.D错误 0.1s 9.BC由题图1知，质点A在0-1s内的速度为2m/s,由题图 103m/s 2知，质点B在0~1s内速度由0逐渐增大至2m/5,A项错 加速度大小为2×103m/s2。 误；质点A在0-2内的位移为零，所以平均速度为零，B项正 (3)y2=1200m/min=20m/s 确：x-1图像的斜率表示质点的速度，所以0~1s内和1一2s 由加速度的定义式可得a=5=20m-10m。 内质点A速度的大小相等，方向相反，C项正确：由题图2知， 20s 0~2s内速度一时间图像在1轴的上方，质点B速度的方向 0.5m/3 不变，D项错误 加速度大小为0.5m/s2 10.A质点在开始一段时间内的x-t图像是一条直线，其斜率 跟踪训练1：BD取乒乓球飞来方向为正方向，则被击回的速度 不变且为负值，表示质点做匀速直线运动，速度方向与规定 为-30m/s,则此过程乒乓球速度的变化量为△=-书，= 的正方向相反：在第二段时间内，质点处于静止状态，速度为 -30m/s-10m/s=-40m/s,故A错误，B正确：乒乓球的加 零：在第三段时间内，图线的斜率不变且为正值，即速度不变 速度为a岩普公=一40：，负号表示加速度方 且为正值：在第四段时间内，质点静止在出发点。综上可知， 向与击回速度方向相同，故C错误，D正确。故选D 质点的：-1图像是图A,故选项A正确 探究点2加速度的方向 11.(1)0.8m/%(2)0.8m/s1.0m/8 基础梳理 解析：根据题意可知，相邻两次闪光的时问问隔T= 1,矢速度变化量 0.18 判断正误 (1)rw=w。16x102 (1)×(2)× 【ow 0.2m/s=0.8m/s 例4：B物体的加速度逐渐减小，当加速度方向与速度方向相同 (2)小球在A点时的瞬时速度，=型=0.8m/, 时，它的速度在增大，故A错误：物体的加速度逐渐增大，当加 【0 速度方向与速度方向相反时，它的速度在减小，故B正确：加 小球在B点时的瞬时速度 速度不变的物体且加速度不为零，其速度一定发生变化，故C w=些=(27-7)×102 m/s =1.0 m/s 错误：加速度方向保持不变，当加速度方向与速度方向不在同 0.2 一直线上时，其速度方向发生变化，故D错误。 4.速度变化快慢的描述一加速度 跟踪训练2：AC潜水器加速运动，加速度的方向与运动方向相 同均向下，选项A正确：根据△=a△Y,可知，加速度越来越 探究点1加速度 小，则每经历相等的时间.潜水器速度的增加量越来越小，选 基础梳理 项B错误；潜水器的加速度和速度同向，则速度逐渐增大，当 1.变化量时间3.m/,34.运动速度变化快慢 加速度减小到零时，速度达到最大值，选项C正确：潜水器位 判断正误 移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度最大，潜水器将继续 (1)×(2)×(3)V 匀速下沉，此时位移没有达到最大值，选项D错误。故选AC 例：C根据加速度的定义式a兰可知，加速度是单位时间内 探究点3从，-1图像看加速度 基础梳理 速度的变化，而不是增加的滤度，A错误：公式a=二是加速 1.加速度 tan o= Ar 2斜率 度的定义式而非决定式，a与△无关，B错误：加速度是描述 A 速度变化快慢的物理量，即叫速度变化率，它其实就是加速 判断正误 4 (1)×(2)× 度，C正确：加速度反映了速度变化的快慢程度，加速度大，速 例5：(1)见解析(2)2.5m/s2-5m/g2-5m/s 度变化不一定大.还与时间有关.D错误。 解析：(1)在0~4s内质点的速度不新增大，且方向始终沿正 例2：A加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快， 方向，则质点做正向加速直线运动： 加速度一定越大，A正确：速度大指运动的快，不能说明速度 在4~8s内，质点的速度始终为10/s,则质点做正向匀速 变化快，B错误：加速度等于速度变化量与对应时间的比值， 直践运动： 速度变化量大，不能说明加速度大，C错误：速度变化过程中 在8一0s内，质点的速度不断减小，且方向始终为正，则质点 的某时刻速度为零，但加速度可以不为零，D错误。 做正向诚速直线运动： 例3：(1)5×10m/s2(2)2×103m/s2(3)0.5m/s 在10~12；内，质点的速度不新增大，且方向始终为负，则质 260