课时作业6 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第一册(人教版)

课时作业6实验：探究小 A级)基础巩固练 1.两同学用手机上安装的声音秒表软件测量 声速，声音秒表检测到第一次声音时开始计 时，第二次声音时停止计时。如图所示，A、 B、C、D在一条直线上，将两个手机放置在 相距为x的B、C两点，一同学在A处拍手 一次、D处的同学听到声音后过了一段时间 后也拍手一次，B、C两处的手机秒表计时值 分别为t1和t2,则声速为() —x A 6 2x A.t1一t B t1一t2 2x C.t D千 2.某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研 究匀变速直线运动规律”的实验时，得到一 条打下的纸带如图所示，并在上面取了A、 B、C、D、E五个计数点，相邻两个计数点间 还有4个点（图中没有画出），打点计时器所 用电源为频率50Hz的交流电源，即打点周 期为T=0.02s。 A B C +d2 d3 →d4 (1)电火花打点计时器的工作电压为V; (2)计算打下D点的瞬时速度v的公式为 U= (选用题中所给的物理量T、d、 d2、d3、d4等字母表示)； 19 车速度随时间变化的规律 (3)实验测得d1=1.20cm、d2=3.15cm、 d3=5.85cm、d4=9.30cm,则物体的加速 度大小为a=m/s2(结果保留两位有 效数字)。 B级)综合提升练 3.某同学用如图甲所示的装置探究匀变速直 线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示， 并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计 数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有 画出。 电源插头 纸带 甲 B d ds (1)实验过程中，下列做法正确的是 A.先释放小车，再接通电源 B.先接通电源，再释放小车 C.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近 滑轮处 D.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近 打点计时器处 (2)经过测量并计算得到打下B、C、D、E、F 各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E 速度 0.1410.1800.2180.2620.301 /(m·s-1) (3)根据(2)中得到的数据，以打下A点时对 应的时刻为t=0时刻，在下图所示坐标系中 作出vt图像，利用如图求得小车的加速度a m/s2。(结果保留两位有效数字) +v/m·s-1) 0. 02 00.10.20.30.40.50.6t/s (4)若该同学处理数据时每隔3个点取一个 计数点，但计算速度时却把相邻计数点时间 间隔用0.1秒代入计算，则因此算出的速度 数值与真实的速度数值相比 (选填 “偏大”或“偏小”)。求得的加速度a数值与 真实的加速度数值相比 （选填“偏大” “偏小”或“相等”) 4.结合“探究小车速度随时间变化的规律”的 实验（装置如图甲），完成下列问题： 甲 (1)如图乙，刻度尺的0刻度与“0”点对齐， 测量点“4”到“0”的距离为 cm;该 同学已将1、2、3、4点对应时刻的瞬时速度 进行计算填入表中，请你将测量点“5”对应 19 时刻的瞬时速度填入表中（结果保留三位有 效数字)；请你把“5”的数据补充到图丙中， 并拟合图线。 3 中中中中中中中中 141516171819202122232425262728293031 乙 测量点 1 2 3 4 5 瞬时速度 0.5010.5200.5250.540 (m·s1) +v/m·s) 0.600 0.500 0.40000.102030.40.5s 丙 (2)根据拟合好的图像求出小车的加速度大 小为a= m/s2。(结果保留三位 有效数字) (3)关于该实验，下列说法正确的是 A.重复实验时，可以增加悬挂的槽码，也可 以在小车里增加钩码 B.实验时，牵引小车的细绳必须平行于长木 板，而且长木板也必须水平放置 C.若实验时电源频率略低于50Hz,但该同 学并不知道，则小车速度测量值将大于实 际值 D.如果实验用电火花计时器，实验时的电压 略低于220V,则加速度的测量值将小于 实际值 3确；若1s后速度方向与初速度方向相同，加速度的大 小为；a1=g=6m/s;若1s后速度方向与初速度 △t 方向相反，加速度的大小为a=△0=14m/s,C错 △t 误，D正确。故选BD。 9.BD以初速度的方向为正方向，则初速度= 8m/s,当末速度为v1=2m/s时，由加速度定义式得 a1=,=一3m/5,负号表示方向与初速度方向 相反；当末速度为2=一2m/s时，由加速度定义式 得a2=-,=-5m/s,负号表示方向与初速度方 向相反。故选BD。 10.【答案】(1)20m/s,方向与初速度方向相反 (2)400m/s2,方向与初速度方向相反 【解析】(1)以初速度方向为正方向，足球在水平方向 的速度变化量为 △v=-v-=(-12-8)m/s=-20m/s 方向与初速度方向相反。 (2)足球与脚撞击过程中水平方向的加速度为 a=40=-20 ai0.05m/s2=-400m/s 方向与初速度方向相反。 11.【答案】(1)不正确，理由见解析 (2)30m/s2(3)相同，理由见解析 【解析】(1)甲同学的解题过程不正确；因为在以球的 初速度为正方向时，末速度的方向为负方向。正确 过程应该是 a=是-"G=站m/g=-0m/g △t△t 负号表示与初速度方向相反，大小为30m/s2。 (2)撞击过程中球的加速度大小 a=A”=”=1-(-1,4 △t△t 0.08 2m/s2=30m/s2。 (3)相同，速度和加速度是矢量，正负号表示方向。 (1)结果为负，表示加速度方向与初速度方向相反； (2)结果为正，表示加速度方向与末速度方向相同； 所以甲乙两位同学求得的加速度的方向相同。 3 课时作业6实验：探究小车速度 比偏小；由a=会或a=祭计算加速度，由于时间变 △t 随时间变化的规律 大，则求得的加速度α数值与真实的加速度数值相比 1.A设声速为，D处的同学听到声音后过了△t时间 偏小。 后也拍手，根据题意有，=2(x+xm）+△，=22 4.【答案】(1)19.900.550图见解析 U (2)0.120(3)AC 十a,联立可得一=二解得=，2 一。故选A。 【解析】(1)由图乙可知，刻度尺的0刻度与“0”点对齐， 2.【答案1)220(2)4d4(30.75 测量点“4”到“0”的距离为19.90cm;由匀变速直线运 10T 动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间 【解析】(1)电火花打点计时器的工作电压为220V; 内的平均速度可得，测量点“5”对应时刻的瞬时速度 (2)打下某点时的瞬时速度用这点前后两点间的平均 速度来代替，所以计算打下D点的瞬时速度ⅴ的公 为s=Ag=30919,9×10m/s=0.550m/s；在 △t10×0.02 式为=-4」 图丙中补点并拟合图线，如图所示； 10T; 4v/(m·s-) (3)利用逐差法计算物体的加速度大小 0.600 a=xE二xc=（d4-d2)-d2 (10T)2 (10T)2 0.500 =[(9.30-3.15)-3.15]×10-2 (10×0.02)2 m/s2 =0.75m/s2。 (2)由图像可得a=g=0.550-0.490m/s △t 3.【答案】(1)BD(3)0.40(4)偏小偏小 0.5 【解析】(1)先释放小车，再接通电源，这样在纸带会记 =0.120m/s2; 录很少的数据，计算会产生较大的误差，A错误；先接 (3)重复实验时，可以增加悬挂的槽码，也可以在小车 通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，这样 里增加钩码，这样可以改变小车的速度和加速度，A 纸带会得到充分利用，纸带上会记录更多的数据，计 正确；实验时，牵引小车的细绳必须平行于长木板，长 算时会产生较小的误差，B正确；释放小车前将接好 木板可以水平放置或倾斜放置均可，只要小车能加速 纸带的小车停在靠近滑轮处，这样释放小车后，小车 运动即可，B错误；若实验时电源频率略低于50Hz, 会运动很小的距离，纸带上会打出很少的计数点，计 可知打点周期T=子变大，但该同学并不知道，仍按 算会产生较大的误差，C错误；释放小车前将接好纸 0.02s计算，则小车速度测量值将大于实际值，C正 带的小车停在靠近打点计时器处，纸带上会记录更多 确；如果实验用电火花计时器，实验时的电压略低于 的数据，计算时会产生较小的误差，D正确。故 220V,可知电源的频率不变，则打点周期不变，则加 选BD。 速度的测量值等于实际值，D错误。故选AC。 (3)由心t图像的斜率表示加速度可得，小车的加速 课时作业7匀变速直线运动的 度为a=Ag-0.3010.m/g=0.40m/5。 △t0.5-0 速度与时间的关系 (4)若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点， 1.A根据题意可知该人骑车做匀减速直线运动，加速 可知相邻两计数点间的时间间隔是0.08s,但计算速 度为a=一0.4m/s2,当自行车停止时，所用时间为 度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，由 1=0二=12.5s,则经过5s,自行车还没有停止， 口=Ax可知，则算出的速度数值与真实的速度数值相 △t 速度大小为v=o十at,解得v=3m/s。故选A。 47 3 2.C在相同时间内，汽车的位移逐渐减小，只能说明 汽车做减速运动，并不能说明一定做匀减速运动，A 错误；汽车在刚制动前1s内的平均速度大小为= 9 气m/s=9m/s,故汽车刚制动时瞬时速度大小大于 9m/s,B错误；汽车在刚制动前2s的平均速度大小 为-9+ 2m/s=8m/s,C正确；汽车前5s内平均 速度大小为4=9+7+5+3+1m/s=5m/s,可知汽 5 车前1s内平均速度更接近刚制动时的瞬时速度，D 错误。故选C。 3.A根据t图像斜率的绝对值表示加速度的大小可 知，A的加速度最大；根据题图可知三个物体的运动 方向相同，均沿正方向运动；根据)t图像斜率的正 负表示加速度方向可知，C与A、B的加速度方向相 反；图线的交点表示两物体速度相等，不是表示相遇。 故选A。 4.C经过O、P、N的速度分别为vo、p、vN,根据题意 有0十理=10m/s,0=5m/s,根据=子，由 2 2 于经过OP间的平均速度是经过PN间的平均速度 两倍，且OP间的距离是PN间的距离一半，则经过 PN间的时间是经过OP间的时间4倍，设OP间的 时间为T,PN间的时间为4T,加速度大小为a,则有 o=p+aT,w=p-4aT,则有2vp+aT= 20m/s,2vp-4aT=10m/s,解得p=9m/s。故 选C。 5.C客机离开地面的速度v=288km/h=80m/s,根 据运动学公式可得v一at,则客机在跑道上运动的时 间为t=巴=80、 a=1.6s=50s。故选C。 6.C由心t图像可知，0~6s内A、B两物体的运动方 向相同，均沿正方向运动；由)-t图像可知，0~6s内 A的速度先小于B的速度，后大于B的速度，所以A 比B物体先运动得慢，后运动得快；由yt图像可知， t一4s时，A、B两物体的速度相同；由-t图像可知， A物体在做加速运动，B物体在做减速运动。故 选C。 48