第2章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 第二章 匀变速直线运动的研究 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 A基础过关练 测试时间：15分钟 一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在 1.(2023·浙江嘉兴五中高一阶段练习)打 该直线上，这条直线肯定不能表示小车 点计时器所用的电源是50Hz的交流 运动的规律： 电，其相邻点间的时间间隔是T,若纸带 ④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可 上共打出N个点，这条纸带上记录的时 能是实验误差造成的，而与直线偏离较 间为，则下列各式正确的是( 大的点(B、F)则可能是实验中出现错误 A.T=0.1 s,t=NT 造成的， B.T=0.05s,t=(N-1)T A.①③ B.②④C.①②D.③④ C.T=0.02s,t=(N-1)T 3.在“探究小车速度随时间变化的规律”实 D.T=0.02 s,t=NT 验中，下列做法不能减小实验误差的是 (). 2.(2023·全国高一专题练习)在实验中， A.选取计数点，把每打五个点的时间间 利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时 隔作为一个时间单位 速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横 B.使小车运动的加速度尽量小些 轴建立直角坐标系.某次实验中某同学 C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清 描出的点如图所示.在直角坐标系上一 晰、点间间隔适当的一部分进行测 共描出了10个点.下列思考有道理的是 量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的 ↑om·s） 长木板做实验 4.有一冲刺时身高为H的田径运动员正 在进行100m国际比赛，在终点处，有一 A 站在路道终点旁边的摄影记者使用照相 0 机给他拍摄冲刺运动，摄影记者使用的 ①这10个点无论如何也不在一条直线 照相机的光圈（控制进光量的多少）是 上，因此小车运动的vt图线不可能为 一条直线，而应为一条光滑的曲线： 16,快门（曝光时间）是品s,得到照片后 ②这10个点中有6个点虽然不在一条 测得其人的高度为，胸前号码布上模 直线上，但它们在一条直线附近，只有F 糊部分的宽度是△L,由以上数据可以知 和B两点离这条直线太远； 道运动员的( ③在这10个点当中只有4个点能画在 A.100m成绩 18 第二章 匀查速直线运动的研究营超 B.冲刺速度 B综合提能练 测试时间：25分钟 C.100m内的平均速度 1.(2023·浙江衢州江山中学高一期中)小 D.最后1s内的位移 文利用打点计时器研究甲和乙两个物体 5.(2023·浙江温州沙城高级中学高一专 的运动，分别得到2条纸带.对每条纸 题练习)为了测定气垫导轨上滑块的加速 带，均选择合适的点作为第一个计数点， 度大小，在滑块上安装了宽度为3.0cm的 再依次每5个点取1个计数点，并在各 遮光板，如图所示.滑块在牵引力作用下 计数点处将其剪断，然后将这些剪断的 先后加速通过两个光电门，配套的数字 纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸 毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门 条上端中心连起来，如图甲、乙所示.由 的时间为△=0.30s,通过第二个光电 图可判断( 门的时间为△t2=0.10s,遮光板从开始 遮住第一个光电门到开始遮住第二个光 电门的时间间隔为△1=3.0s,则滑块的 加速度为多大？ 分 遮光板光电门1 光电门2 滑块-十 A.乙物体的加速度比甲大 B.两物体均做匀速直线运动 气垫导轨 N C.打第三个计数点时，甲物体的速度比 77777力77777777777777777777777777777777777 乙大 D.打第一个计数点时，物体的速度有可能 为0 2.在练习使用打点计时器的实验中，请回 答以下问题： 正脉冲输入 线圈 振片 负脉冲输入 振针 墨粉纸盘 纸带 复与纸 限位 自纸 甲 B 12.00 26.00 (单位：cm) 42.00 60.00 内 (1)如图甲、乙所示分别为电磁打点计时 19 滩点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 器和电火花计时器，两种计时器都是 m·s】 实验中常用的实验器材，关于这两种 打点计时器，下列说法正确的是 A.甲使用直流电源，乙使用交流电源 B.它们都使用220V的交流电源 C.它们打点周期都是0.02s D.乙工作时纸带受到的阻力较小， (1)设电火花计时器的打点周期为T,计 实验误差较小 算r的公式为vF= (2)小兰使用打点计时器打出的一条纸 (2)根据(1)中得到的数据，以A点对应 带如图丙所示，A、B、C、D、E为在纸 的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系 带上所选的计数点，已知相邻计数点 中合理地选择标度，作出t图像. 间的时间间隔为0.1s,由纸带所示 (3)利用该图像求得小车的加速度a= 数据可算出：打点计时器打下C点时 m/s2(结果保留2位有效 纸带的速度大小为 m/s:纸 数字) 带运动的加速度大小为 m/s (4)如果当时电网中交变电流的电压变 (结果均保留2位有效数字) 成210V,而做实验的同学并不知 3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的 道，那么加速度的测量值与实际值相 实验中，某同学得到一条用电火花计时 比 (填“偏大”、“偏小”或“不 器打下的纸带如图甲所示，并在其上取 变”). 了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每 4.(2023·浙江开化中学高一阶段练习)某 相邻两个计数点间还有4个点图中没有 同学在利用图甲装置探究小车速度随时 画出，电火花计时器接220V、50Hz交变 间变化的规律时，对打出的一条纸带进 电源.他经过测量并计算得到电火花计时 行研究（如图乙），从0点开始每5个打 器在打B,C、D、E、F各点时小车的瞬时速 点取一个计数点（电源频率为50Hz), 度如下表： 计数点分别为1、2、3、4、5，该同学已求出 对应点 B D E 部分计数点对应的速度，其数值见下表. 速度/ 0.141 0.1850.2200.2540.301 (m·s1) D 20 第二章 匀查速直线运动的研究么翅 计数点 1 2 3 4 5 C强基突破练 测试时间：10分钟 速度/(m·s1)0.10 0.160.250.30 1.某探究小组为了研究小车在桌面上的直 (1)若该同学测得：x2=1.24cm,x3= 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 1.76cm,请帮助他求出计数点2的 1所示.实验时，保持桌面水平，用手轻 速度为 m/s(结果保留2位 推一下小车，在小车运动过程中，滴水计 有效数字). 时器等时间间隔地滴下小水滴，图2记 (2)根据以上数据在图丙的坐标纸中作 录了桌面上连续的6个水滴的位置（已 出小车的vt图线（适当标出横、纵 知滴水计时器每30s内共滴下91个小 坐标刻度). 水滴). tn·s) 小车 滴水 针头 图1 图2 tis (1)由图2可知，小车在桌面上是 丙 (填“从右向左”或“从 (3)根据图像，速度计算结果存在明显错 左向右”)运动的. 误的计数点为 ,该误差为 (2)该小组同学根据图2的数据判断出 (填“偶然误差”或“系统 小车做匀变速运动.小车运动到图2 误差”). 中A点位置时的速度大小为 (4)计数点0对应的速度为 m/s, m/s,加速度大小为 加速度为 m/s2(结果保留2 m/s2(结果均保留2位有 位有效数字)。 效数字). 21练习册参考答案与解析次组 离西=，)，放B错误：若西<，可判断物 13.如图所示，∠OB4=60°. 2 体远离超声波发射器，故C正确：由题可知物体通过 的位移为一时所用时间为兰一号十山， 560 合（一十山）所以物体的速度为 在△OAB中，设声音从飞机传到人耳的时间为t, 。十A一。二十出·故D正确故选R OA=ml,AB=Vg辄1： O AB=tan 60". 11.(1)交流：0.02.(2)AB.(3)C.(4)ABDEC. 【解析】(1)打点计时器接交流电源，当频率是50Hz, 所以-尝-30 m/s=196.3m/s. 打点计时器每隔0.02s打一个点.(2)不需要通过公 14.(1)依题意，h=18km/h=5m/s,边=36km/h= 式计算，从纸带能直接得到的物理量是时间间隔和位 10m/s,4=60km/h= 3 m/s,由题图可知，匀减速 移，平均速度和瞬时速度都需要计算，故选AB.(3)电 磁打点计时器使用的是8V左右的交流电源，故A错 阶段的加速度大小为a= =0.125m/s2. △M 误：在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后 (2)由题图可知，主桥的长度为图线与坐标轴所围面 让物体运动，故B错误：使用的交流电源频率越高，根 积，即x=180,22×5m+70+130×10m=20m 据T=一可知，打点的时间间隔就越小，故C正确；纸 2 2 依题意，改造前需要时间为1=4？0s,改造后小萌通过 带上打的点越密，说明在相等时间内运动的距离越 小，即物体运动得越慢，故D错误.故选C(4)先安装 主桥时间为1/=工=120s, 艺n 固定电火花计时器和装好纸带，然后接通220V交流 小萌通过主桥节约时间为△1=t一t=3505, 电源，按下脉冲输出开关，进行打点，最后松开纸带让 物体带者纸带运动，故正确的排列顺序为ABDC 第二章匀变速直线运动的研究 12.(1)交流：220：0.02.(2)BD.(3)加速：0.365m/s: 第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律 0.252m/s. 【解析】(1)电火花计时器是测量速度的仪器，必须使 A基础过关练 用交流电源.电火花计时器的工作电压是220V.如果 1.C【解析】两个相邻的点的时间间隔为T=品s 使用的电源颏率为50Hz,打点的时间间隔为0.025 0,02s,若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时 (2)为了更好地打点，应先接通交流电源，然后放开小 车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源， 间为t,则这纸带上记录的时间为t=(n一1)T,故选C A错误，B正确：将接好纸带的小车停在靠近打点计 2.B【解析】由于实验存在误差或错误，所以这10个点 时器处，故C错误，D正确.故选BD. 不可能完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只 (3)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为(= 有F和B两个点离这条直线远，用倾斜直线进行连 0.02×5s=0.1、每隔0.1s纸带运动的位移分别是 接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点两侧分 =2.15cm、xg=2.89cm.x=3.74cm、x= 布均匀，此条直线可表示小车运动的规律，①③错误 4.32m、x=5.15m,说明纸带做加速运动.A,F间 ②正确.直线通过大多数的点，与直线偏差较小的点 纸带运动的平均速度为可==1坦55山，30× (C、E,H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较 0.1×5 大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的，④正确. 10-2m/s=0.365m/sB点的瞬时速度可以用AC段 3.B【解析】该方法选取计数点可以使用于测量和计算 的平均速度表示，则有w=634一，30×10m/5= 0.1×2 的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间 0.252m/s 隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误 > 重难点手册高中物理必修第一册)（浙江专用） 差较小，A正确，不符合题意：在实验中，如果小车运动 为w-号=29是00×10m/=.5m/,纸 2×0.1 的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较 大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较 带的加速度大小为a=±=60.00-26,00-26,00 (2D (2×0.1) 好，B错误，符合题意：为了减小长度测量的相对误差， ×102m/s2=2.0m/s2. 舍去纸带上过于密集、甚至分辨不清的点是必要的，C 3.(1)4-d 10T· (2)如图所示 正确，不符合题意：如果实验中所用长木板各部分的平 4m·g) 整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从 而导致实验误差增大，因此在实验前对所用长木板进 0. 行挑选、检查是必要的，D正确，不符合题意 4.B【解析】根据题意无法得出100m的运动时间，则无 法求出100m内的平均速度，因此无法得到运动员 100m成绩，故AC错误：人的身高已知，则人的身高与 主出出出由白 照片中的比例和人的位移与号码布影像的模制部分的 00.10.20.30.40.50.63 比值相等，故可求出运动员的位移，因曝光时间较短， (3)0.40.(4)不变 故可以用这段时间内的平均速度代替运动员的冲刺速 【解析】(1)两个相邻计数点的时间间隔t=5T=0,1s, 度，故B正确：最后1s内的平均速度未知，因此无法得 你的公式为班=44 10T 到最后1s内的位移，故D错误.故选B (2)根据图中数据，利用描点法作出图像， 5.遮光板通过第一个光电门的速度 =立-品 m/s=0.10m/s, (3)图像斜率大小等于加速度大小，故有a=A △ 遮光板通过第二个光电门的速度 0.296-0.800=0.40m/s. 0.5 -立-88ms-a30m/s (4)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做 放滑块的加速度a=、边=0.067m/5. 实验的同学并不知道，但频率不变，故打点的周期不 △ 变，不影响测量情况，故加速度的测量值与实际值相比 B综合提能练 不变 L.A【解析】匀变速直线运动的中间时刻速度等于其平 4.(1)0.15.(2)如图所示. 均速度，故可知这种数据处理方法得到的直线其实相 4zwm·5 当于两个物体运动的速度一时间图像，其斜率表示加 0.3 速度大小，故A正确：两物体做的都是匀加速直线运 动，故B错误；由图像可读出打第三个计数点时，甲物 0.2 体的速度比乙小，C错误：打第一个计数点之前，物体 已经运动了一段时间，故速度不能为0，故D错误. 0 2.(1)CD.(2)1.5:2.0. 【解析】(I)甲是电磁打点计时器，使用低压交流电源， 00.10.20.30.40.5is 乙是电火花计时器，使用220V交流电源，AB错误：两 (3)3:偶然误差.(4)0.05：0.50 种打点计时器使用的交流电频率都为50Hz,两种打 【解析】(1)相邻两个计数点的时间间隔为T=5× 点计时器都每隔0.02s打一个点，C正确：和电磁打点 0.02s=0.1s. 计时器相比，电火花计时器工作时不需要振针跟纸带 计数点2的速度防=，至=0.15m/ 发生接触，纸带运动时受到的阻力较小，实验误差也较 2T 小，D正确.故选CD(2)打下C点时纸带的速度大小 (3)明显错误的计数点为计数点3.测量点间距时读数 8 练习册参考答案与解析么 有偶然误差， 的位移为为=一之ai-(ah一之ai)=佛一3， (4)根据图像，计数点0对应的速度为0.05m/s,加速 度为a=Ag-03-01nm/g=0,50m/. 第3s内的位移为与=46一a6-(a5一a6） △ 0.4 一5，故s=s+2,故D正确.故选D. C强基突破练 3.D【解析2s末该同学速度方向不变，没有往回跑，故 1.(1)从右向左.(2)0.38：0.15. A错误：在2一4s内，该同学先正向做匀减速直线运 【解析】(1)由于用手轻推一下小车，则小车做减速运 动，后反向做匀加速直线运动，故B错误：在46s内， 动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知小车从右向 左做减速运动.(2)已知滴水计时器每30s内共滴下 该同学的加速度为a=岁-3m/,故C错误：3s末 91个小水滴，那么各点时间间隔为T=器。=子。，根 同学离出发点最远，根据面积代表位移可知距离 x=立X3X6m=9m,故D正确.故选D 据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的 4.B【解析】由图2可知开始时速度为负，故沿斜面向下 平均速度，有4-17+13×10m/s=0.38m/根 为正方向，故A错误：1s时，小球速度减小到0，小球 到达最高点，离斜面底端最远，故B正确：t图像的斜 据匀变速直线运动的推论公式△x一aT严，可以求出加速 率表示加速度，由图2可知02s过程中加速度不变， 度a=100+17-13-150×10-m/g=-0.15m/g. 4x(号)于 为a=是m/g=3m/,故CD错误故选B 那么加速度的大小为0.15m/s2. 5.B【解析】根据题意，在同一坐标系中，作出三辆汽车 第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 运动的图像，如图所示，由于三辆汽车的位移均相 同，由于4图像与时间轴所围成的面积大小表示位移 A基础过关练 大小，它们的速度图线与时间轴所围的面积应相等：又 1.D【解析】匀加速直线运动的加速度恒定，不随时间变 由于三车的初速度，末速度均相等，则由图像并根据几 化，故A错误：若做匀变速直线运动的物体速度方向与 何知识，易知1亿<1m<g,故B正确，ACD错误故选B 加速度方向相反，物体速度方向会发生改变，故B错 误：加速度恒定的直线运动是匀变速直线运动，加速度 方向变化，加速度大小不变的直线运动不是匀变速直 线运动，故C错误：匀变速直线运动的加速度恒定，速 度的变化率保持不变，故D正确.故选D, 2.D【解析】根据题意可知，物体可能做匀加速直线运 B综合提能练 动，也可能做匀减速直线运动，故任意一段时间内，末 L,D【解析】在t红时刻两车相遇，在h~a时间内，a图 速度不一定比初速度大，故A错误：由于不知道物体的 线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知在时 初速度，故某1s内的初速度大小和末速度大小均为 刻a车在后，b车在前，故AB错误：由图可知a车速度 1m/s,方向相反时，根据=可知这1s内的平 先增大后减小，b车速度先减小后增大，故C错误：图 2 像的斜率表示加速度，则a车加速度先减小后增大，b 均速度为0，故B错误：当物体做匀减速直线运动，根 车加速度也是先诚小后增大，故D正确.故选D. 据达一=at=一4m/s可知，当第2s初的速度刚好 2.B【解析】飞机、跑车和摩托车在直道上同时从同一起 为3m/s时，第3s末的速度为一1m/s,则第3s末的 速度比第2s初的速度小4m/s,故C错误：当物体做 跑线0静止启动，0~T时间内，有x=之a下，由图可 匀减速直线运动时，设物体的初速度为心，则第2s内 得x<r2<x,可得a<a2<a,vt图像的斜率表示 9