第二章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版2019)

解析：(1)取竖直向下为正方向，根据加速度定义式有= Q1°mg=-140m2,得加速度大小为140m2,方 4_-6-8 向竖直向上 (2)篮球从空中开始下落至首次到达水平地面过程的平均 速度的大小为r,==4m/s (3)篮球从开始下落到反弹至最高点时位移大小为h= h,-=2.5m,该过程总的时间为1=1+42+△=1.6s,得该过 程平均速度大小为，= -=1.5625m/s 第一章真题演练 果题 题体验 1,C解析：A研究甲图运动员的入水动作时，运动员的姿态对 所研究问题的影响不能够忽略，不能视为质点，故A错误： B研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的姿态对所研 究问题的影响不能够忽略，不能视为质点，故B错误；C.研究 丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和休 积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能视为质点。 故C正确：D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时， 研究的是动作本身，运动员不能视为质点，故D错误.故选C 2.C解析：根据位移概念可知.该次作业中小车相对地面的 位移为x=√+=√8+6m=10m,故选C 3,C解析：根据速度的定义式= 入表明，速度等于位移与时 第二章 匀变速 第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律 白题 基础过关 1.B2.D3.B 4.(1)0102630(2)见解析图小车速度随时间均匀增大 (3)050(4)1200打A点时小车的瞬时速度(5)偏大 解析：(1)纸带上每相邻的两个计数点间还有四个点来画 出，打点计时器所用电源的频率是50Hz可知两计数点间的 时间间隔为T=5×】 ×08=0.10s:在某段时间内中间时 刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打D点时 -4r_xm_2.38+2.88 小车的速度为n-427 em/s=26.30cm/s. 2×0.1 (2)由"m=16.50cm5,Pe=21.40cm/s,Dm=26.30c/s,er= 31.35c/,r=36.30cm/s,在坐标系中作出小车运动的r- 图像（以打A点时开始计时）如图所示： /9 为 35 30 3 20 15 0 0.10.20.30.40.50.6 参考答案与解析 间的比值位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位 置的位置变化量，而时间是这段时间的长度.这个定义强调 了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方 向因此，速度是描述物体位置变化快慢的物理量，再根据物 体位置随时间的关系x=1+2:+32,可知开始时物体的位置 0=1m,1s时物体的位置x,=6m,则18内物体的位移为 △r=x1x=5m故选C. 4.D解析：A.路程为运动轨迹的长度，从)处行驶到N处的 路程为s=585m+304m=889m,故A错误：B.位移大小为始 末位置的直线距离，O、M、N三者近似在一条直线上.则位移 大小约为x=463m+234m=697m,故B错误：C.从0处行驶 到M处的平均速率为w m6mv天=10m天，故C错 You 585 误：D.从M处行驶到N处的平均速度”= 23m/天 10/天，故D正确.故选D 5.BD解析：A此图是速度一时间图像，由图可知，甲的速度 一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲，乙船头并齐 故A错误：B此图是速度一时间图像，由图可知，开始丙的速 度大，后来甲的速度大，速度一时间图像中图像与横抽围成 的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所 以在中途甲，丙船头会并齐，故B正确：C此图是位移一时间 图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出 现甲、丁船头并齐，故C错误：D.此图是位移一时间图像，交 点表示相遇，所以甲，戊在中途船头会并齐，故D正确.故 选BD 直线运动的研究 由-图像可知，在误差允许的范围内，小车速度随时间均 匀增大. (3)根据图线可得小车运动的加速度为= △加_-eE △ttr-tw 36.30-16.5 0.5-0.1 102m/s2✉0.50m/s2: (4)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是12.00cm's,此 速度的物理意义是打A点时小车的瞬时速度 (5)实验时电源的实际频率小于50，则有4y=>0.02s, >可 即打点周期实际大于Q.02,若仍按0.02s计算，由- 知，那么速度的测量值比实际值偏大 黑题 应用提优 1.c 2.BC解析：从图像中可以看出乙图上的点几乎都在一条直 线上，而甲图中有一些点偏离了直线，所以甲的实验误差比 乙的实验误差大，A错误，B正确：甲图中=0时速度为零， 乙图中1=0时速度不为零，所以乙同学在实验中处理纸带 时舍掉了开头一些密集的点迹，C正确，D错误 d d 42△ 3. 解析：由题意，可得滑块通过第一→个光 △1△L 电门时速度为，= d ,滑块通过第二个光电门时速度，= 4 d ,根据a= △ △ ,可得滑块的平均加速度为4=。 黑白题05 dd △2△11 压轴挑战 4.(1)①0.415m/s0.425m80.435m/s②0.1m/ (2)0.2m/s 解析：(1)①相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,根据 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， 即打纸带A点的速度为0，=2T xw0.0410+0.0420 m/s 0.2 0415ms,打纸带B点的速度为m=27 0.0430+0.0420 0.2 °m/%=0.425ms,打纸带C点的速度为"e= xm_0.0430+0.0440 21 m/s=0.435m/s: 0.2 2由上述计算可知打纸带A点，B点、C点的速度均匀增大」 则a=c4.0435ms0415ms=0.1m2 2T 0.2 (2)因为剪断的纸带所用的时间都是1=0.1s.即时间t相 等，所以纸带的长度等于此段纸带的平均速度之比，而此段 纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结 论纸带的长度之比等于中间时刻速度之比，速度一时间直线 斜率表示加速度，可知运动物体的加速度为。=与 0.2m/s2. 第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 白题基础过关 1.C 2.BC 3.AC 4.D解析：AB.根据匀变速直线运动速度与时间关系#=。+ at,结合速度随时间的变化关系式p=(6-3r)m/s,可知初速 度为。=6m/s,加速度为a=-3m/s,故AB错误：C.第1s 末的瞬时速度为，=。+at=(6-3×1)m/s=3m/s,故C错 误：D.第2s末的瞬时速度为3=%+a'=(6-3×2)m/s=0, 前2：内的平均速度为”：0=3A.放D正 2 确.故选D】 5.B解析：由运动学公式可得第3s末速度为，=。+3，第 68初速度即第5s末速度为=+，代入数据联立可得： 。=3m/s,a=3m/2,故ACD错误，B正确.故选B. 6.C解析：快艇先做匀加速运动后做匀减速运动，设最大速 度为。，匀加速运动的加速度为1，所用时间为1，匀减速 运动的加速度大小为a2,所用时间为2，则有。=a,41,m= a42,据题有a1:a2=3:2,1+2=15s,联立解得加速过程所 用的时间1，=6s,故ABD错误，C正确.故选C 7.A解析：汽车制动做匀诚速直线运动过程中的初速度。为 36km/h=10m/s,末速度"不大于限速为20km/小h≈ 5.56m/s,该过程汽车速度的变化量为△r=v-。 -444ms根据匀变速运动速度关系△加=山，可知匀诚速阶 段汽车的行驶时间和加速度大小的乘积不小于4.44m/s,仅 有A选项符号题意. 8.C解析：第-个60m的平均速度为-0ms=6,第 60 二个60m的平均速度为=6ms=10ms:根据匀变速直 线运动规律，可知中间时划瞬时速度等于这段时间内的平均 必修第一册·RJ 速度，则，到的时间为1=28+号s=8,则高速列车加 速度为a==0.5mg2故选C 9.C解析：36k/小h=10m/s,-4图像的斜率表示加速度，则刹车 0-10 的加速度为a=2404mws=-5m/,选项C正确。 ABD错误， 10.C解析：由题可知，飞行器先加速再减速到零，且飞行器 加速时的加速度大小是减速时的2倍，所以加速时图像的 斜率是减速时的2倍故选C, 11.B解析：由-1图像可知，在4-14内.电动汽车先做减 速运动，再做匀速运动，最后继续做减速运动，故A错误： B.根据-4图像的斜率表示加速度，可知在5、末，电动汽 车的加速度为a公-1，放B正确C由一 图像可知，在4s末，电动汽车的运动方向仍为正方向.没 有改变方向，故C错误：D.根据？-1图像的斜率绝对值表 示加速度大小，则在10~14s内的加速度为a'= 4-10ms=-1ms,所以在4-6s内的加速度与10- 0-4 14s内的加速度相等，故D错误.故选B. 12.D解析：A.0-6内甲汽车的速度一直为正值，运动方向 没有改变，故A错误：B.根据-1图像与时间轴围成的面 积表示位移，可知前4内，甲车的位移比乙车的大，而=0 时刻两车在同一位置，所以4时甲、乙两辆汽车没有相 遇，故B错误：C.由图可知，t=6s时，乙汽车的速度为 3m/s,根据p-t图像与时间轴围成的面积表示位移，可知 0-6s内甲汽车的位移为=4x6 2 m=12m.乙汽车的位移 3×6 为x2=2 m=9m,则xm>x之，所以0~6s内甲汽车的平 均速度大于乙汽车的平均速度，故C错误：D.甲、乙两辆汽 车从同一地点出发，0-4“内甲汽车的速度比乙汽车的大. 两者间距逐渐增大：4~68内甲汽车的速度比乙汽车的小， 两者间距逐渐减小，所以1=4s时，甲、乙两辆汽车之间的 距离最大，且最大距离等于0~4内两车位移之差，根据 -t图像与横轴包围的面积为位移，可得△x=x印一之= 4×2.4+2 2×4 2+2x2)m2m=6m,放D正确故选D, 13.B解析：当滑块速度大小减小为。时，若此时速度与初速 度方向相同.可得时间为1，= 2中，当滑块速度大小 减小为宁时，若此时清块返同后速度与初速度方向相反， (-）30故选B. 2 可得时间为2= 2 黑题 应用围优 1.C解析：由题意分析可知，足球匀减速运动一段时间后，速 度突然增大，再做匀减速运动，速度又突然增大，如此反复， 速度做周期性的变化，而匀减速运动的-1图像是向下顺斜 的直线，故选项C正确，AD错误，故选C. 2.B解析：规定初速度的方向为正方向，根据r=。+得，= 黑白题06第二章 匀变速直线运动的研究 第1节 实验：探究小车 白题 基础过送 题型1实验原理与操作 1.根据已打出的纸带，不用公式计算就可以 直接得出的物理量是 ( ①时间间隔 ②位移 ③加速度 ④平均 速度 A.③④ B.①② C.②3 D.①④ 2.关于“探究小车速度随时间变化的规律” 的实验操作，下列说法错误的是 A.长木板平放在实验桌上，把打点计时器固 定在木板没有滑轮的一端 B.在释放小车前，小车应靠近打点计时器 C.应先接通电源，待打点计时器开始打点并 稳定后再释放小车 D.钩码的质量越大越好 题型2数据处理与误差分析 3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的 实验中，对于减小实验误差来说，下列方法错 误的是 ( A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔当 作时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点 间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木 板做实验 4.物理小组在“探究小车速度随时间变化 的规律”实验中，使用的是工作频率为50Hz 的电磁打点计时器如图甲所示是一条记录小 车运动情况的纸带，在纸带上依次选出7个计 必修第一册·RJ 速度随时间变化的规律 限时：15min 数点，分别标上A、B、C、D、E、F和G,每相邻的 两个计数点间还有四个点未画出。 10f2728f39f387月 A B C D 为 单位：cm (1)每相邻两计数点的时间间隔为 s,打D点时小车的速度p= cm/s. (2)分别算出其他各点的速度：。 16.50cm/s,vc=21.40cm/s,"e= 31.35cm/s,"r=36.30cm/s,请在如图乙 所示的坐标系中作出小车运动的"-1图像 (以打A点时开始计时)，并说明小车速度 变化的规律 m·爷 40 30 20 00.10.20.30.4050.6% (3)根据-t图线求出小车运动的加速度a= /s(保留两位小数) (4)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 cm/s,此速度的物理意义是 (5)实验完毕后，某同学发现实验时电源的实 际频率小于50Hz,那么速度的测量值比 实际值 (填“偏大”“偏小”或 “不变”) 黑白题014 黑题 应用提优 1,在探究小车速度随时间变化的规律实验 中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了 计算加速度，合理的方法是 () A.根据任意两计数点的速度，用公式a=A算 出加速度 B.根据实验数据画出-1图像，量出其倾角 a,由公式a=tana求出加速度 C.根据实验数据画出-1图像，由图像上相距 较远的两点所对应的速度、时间，用公式 算出加速度 a= △1 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度， 算出平均值作为小车的加速度 2.(多选)“探究小车速度随时间变化的规 律”的实验中，甲、乙两个图像分别为甲、乙两 位同学从实验中得到数据后画出的小车运动 的-t图像.下列说法正确的是 A.甲的实验误差比乙的实验误差小 B.甲的实验误差比乙的实验误差大 C.甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些 密集的点迹 D.乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些 密集的点迹 3.为了利用光电门测量气垫导轨上滑块的 加速度，滑块上安装了宽度为d的挡光条，如图 所示，滑块在拉力作用下，先后通过两个光电 门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一 个光电门时的时间为△，通过第二个光电门 的时间为△2，挡光条从第一个光电门到挡住 第二个光电门之间的时间间隔为1.则滑块通过 第一个光电门时速度为 ,滑块通过第 第二章 限时：25min 二个光电门时速度为 滑块在两个光 电门之间的平均加速度为 数字计时器 气垫号轨光门2可一无电门1 滑块挡光条 钩码 压轴挑战 4.转新考法学习小组在做“探究 小车速度随时间变化的规律”的 实验时得到了两条纸带，已知打点计时器所 用电源的频率为50Hz.对于这两条纸带的处 理，学习小组采用了(1)(2)小题两种不同的 方法. (1)第一种方法：其中一条纸带如图甲所示： 纸带的0点一端与小车相连接，每两个 相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s 淖位：cm -440至430早42n441n-图 甲 ①学习小组根据纸带给出的数据得到： ,= c ②小车的加速度大小为： (2)第二方法是先把纸带每隔0.1s剪断，得 到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在 一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时 间坐标轴，标出时间，最后将纸条上端中 心连起来，于是得到了-1图像如图乙 所示，则通过这条纸带所求得的加速度 大小为 黑白题015