分层作业(六)实验：探究小车速度随时间变化的规律-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（人教版）

■ 分层作业（六） 实验：探究小车速度随时间 变化的规律 (满分：32分) ·基础对点练· 43210+0.5 1.(4分)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实 验中： (1)实验室提供了以下器材：电火花计时器、一 端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、 刻度尺、交流电源、停表、弹簧测力计。其中在 本实验中不需要的器材是 (2)按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代 号填在横线上 A.把穿过电火花计时器的纸带固定在小车 后面 B.把电火花计时器固定在长木板没有滑轮的 一端，并连好电路 C.换上新的纸带，再重复操作两次实验 D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出 桌面 E.使小车停在靠近电火花计时器处，接通电 源，放开小车，让小车运动 F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮， 下方悬挂着合适的槽码 G.断开电源，取出纸带 6543210+0.5 2.(6分)小华同学在做“用打点计时器测速度”的 实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示 的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率 为50Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有 画出，各计数点到0点的距离已在图中标出。 0! 2 6 7 3.351 19 13515. 219526.5532.45 单位：cm (1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器 纸带、小车、细绳、导线、低压交变电源、槽码、长 木板外，还需要的仪器有 0□0000□ 1口口口1□ 学 2□2222 年级 卡信息 3☐3333 后 4□4口4口4口4□ 班级： 5J5555 位 6]6]6]66] 姓名 7D7刀7刀7刀7刀 8☐8□88☐8 9☐999□9□ A.刻度尺 B.铁架台 C.停表 D.天平 (2)图中两相邻计数点间的时间间隔为T= (3)根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出 了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速 度，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的 速度v5= m/s。 6543210+0.5 3.(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的 实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为 50Hz,记录小车运动的一段纸带如图甲所示， 在纸带上选择A、B、C、D、E、F6个计数点，相 邻两计数点之间还有4个点未画出。 A B D E 2.0 :单位：cm -5.0 9.0 -14.0 -20.0 (1)由纸带提供的数据求出打下点C、E时小车 的速度，填入表格中。 计数点序号 B D E 对应的时刻t/s 0 0.10.2 0.3 小车的速度v/(m·s1)0.25 0.45 (2)根据表中的数据，在图乙中作出小车运动的 v-t图像。 ↑v/ms） 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 00.10.20.30.4t/s 11 (3)根据作出的？-t图像可得小车运动的加速 度大小为 m/s2(结果保留一位小数)。 876543210+0.5 4.(8分)某同学用如图甲所示的装置研究小车在不 同接触面上的运动情况。该同学将小车以适当的 初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情 况。通过反复实验得到一系列打上点的纸带，并 最终选择了如图乙所示的一条纸带（附有刻度尺） 进行测量。（计算结果均保留两位小数） 布面 纸带 D fA 23 456 891011121314 (1)A、B、C、…各点对应的刻度值如表所示，按 照正确的读数方法填写E点对应的刻度值（单 位：cm) 7 B D G H 13.2011.389.607.80 4.403.001.800.800.00 (2)已知打点的时间间隔为0.02s,根据以上数 据，在纸带上打C点时小车的速度大小c= m/s。 (3)纸带右端与小车相连，在下面虚线框内对纸 带E、J两点间小车的运动作出vt图像，根 据图像可知小车的速度变化情况为 并求出它的加速度大小为 m/s2。 ·能力提升练· 876543210+0.5 5.(8分)如图甲所示，小车开始在水平玻璃板上 运动，后来在薄布面上做减速运动。某同学用 打点计时器记录小车的运动情况，所打出的纸 带及相邻两点间的距离（单位：cm)如图乙所 示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为 0.02s。 打点计时器小车玻璃 薄布 甲 6543 2 0. 0.601 0.801.001.201.401.60 匀速 减速 乙 (1)计算打点计时器打出点2、3时小车的速度 大小，填人表中。 计数点 1 2 3 4 5 序号 速度vm V1= 2= 3= 4= 5= /(m·s1)0.75 0.450.35 (2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运 动的v-t图像。 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。3.CD「物体的加速度表示速度变化的快慢和方向，而△是速 度的变化量，故D正确，A、B错误；加速度的方向与速度变化 量△v的方向相同，故C正确。] 4.C[加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以汽车的加 速度方向与△)的方向相同，由于汽车向右沿直线做减速运 动，所以加速度方向与初速度方向相反，即汽车的加速度方 向与01的方向相反，由题意知，2与1方向相同，故C 正确。] 5.D[设向左为正，则a=-（-)=2-(-4 0.01 m/s2= t 600m/s2,方向向左，故选D。] 6.CD[第1s前后速度都是负值，即朝着负方向运动，运动方 向没有发生变化；图像的斜率表示加速度，物体在整个过 程中加速度恒定，故D正确，A、B错误；前2s内物体速度为 负值，第2s后物体速度为正值，所以物体在第2s末运动方 向发生变化，故C正确。] 7.AC[由题图可知，在第1s末，物体速度为9m/s,故A正确： 报据加速度的定义，0~2s内，物体加速度a=一心= 12-6 2m/s2=3m/s,故B错误；6~7s内，速度为负值且增 大，则物体做速度方向向西的加速运动，故C正确；10~12s 内，速度为负值且减小，物体做遠度方向向西的减速运动，故 D错误。] &BC[旅据加速度的定义式有Q-会铝流方程为夫量方程，加 速度的方向与速度的变化量的方向，即△v的方向相同，A正 确；当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加 速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，即加速度方 向与初速度方向有可能相同，也有可能相反，B错误，D正确； 当加速度a>0,但速度v<0时，加速度与速度方向相反，物 体做减速运动，C错误。本题选错误的，故选BC。] 9.AD[由题意可知，小球的位移大小为0.5m,方向竖直向 下，故A正确；规定竖直向下为正方向，速度变化量△0= -7m/s一10m/s=一17m/s,负号表示与规定的正方向相 反，即速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向上，故B错 误小球的平均选度=兰-8m/s1.67m/s,方有竖直 向下，故C错误：小球的平均加速度a=”=一1？ 0.3m/s2≈ 一56.7m/s2,方向竖直向上，故D正确。] 10.C[两物体的速度都为正值，所以运动方向相同，A错误；0 ~4s内，B的速度大，B运动得快，4一6s内，A的速度大， A运动得快，B错误；t=4s时，A、B两物体的速度都为 5/s,所以两物体的速度相同，C正确；从题图可以看出，B 斜率的绝对值比A斜率的绝对值大，所以B的加速度大于 A的加速度，D错误。] 11.D[速度、速度的变化量、速度的变化率（加速度）都是矢量， 初、末速度方向相同时，速度变化量的大小为6m/s,初、末速 度方向相反时，速度变化量的大小为14m/s,选项A、B错误； a三知，加速度的大小可能为6m/S,也 14m/s2,选项C错误，D正确。] 138 12.[解析](1)在0~4s内，质点的速度不断增大，且方向始 终沿正方向，则质点做正向加速直线运动； 在4一8s内，质点的速度始终为10m/s,则质点做正向匀速 直线运动； 在8一10s内，质点的速度不断减小，且方向始终为正，则质 点做正向减速直线运动； 在10~12s内，质点的速度不断增大，且方向始终为负，则 质点做反向加速直线运动。 （2由a-合恕得 0~4s内的加速度a1二00m/s2=2.5m/s2; 0-10 810s内的加凌度a:=10-8m/g=-5m/s； -10-0 10~12s内的加速度a3=12-10 m/s2=-5m/s2. 分层作业（六） 答案速对 1.(1)弹簧测力计、停表(2)DBFAEGC 2.(1)A(2)0.1(3)0.53 3.(1)0.350.55(2)见解析图(3)1.0 4.(1)6.00(2)0.90(3)见解析图均匀减小5.00 5.(1)0.650.55(2)见解析图(3)0.85m/s 6.(1)B(2)3.001.35 试题精析 1.[解析](1)本实验需要测量的物理量是位移和时间，电火花 计时器为计时仪器，利用刻度尺可以测出打出的纸带上两，点 间的距离，本实验不需要测量力，因此，不需要弹簧测力计和 停表。 (2)根据实验步骤知，正确的顺序应为DBFAEGC。 2.[解析](1)本实验需要刻度尺测量纸带上的点间距，故A 需要；该实验在水平桌面上进行，不需要铁架台，故B不需 要；因为打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要停表，故 C不需要；该实验不需要测量槽码和小车的质量，故D不 需要。 (2)交流电的频率为50Hz,即每隔0.02s打一个点，每两个 相邻计数点间有四个点没有画出，所以相邻计数点间的时间 间隔为T=0.02×5s=0.1s。 (3)打下计数点5时小车的瞬时速度为 0=器-26,55205)×10 2×0.1 -m/s=0.53m/s。 3.[解析](1)相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计 数点周的时同间局T=5T。=0.108,e=50=2器- =0.35 m/s:VE -VDF -2T 2T 2T 0.55m/s。 (2)画出的v-t图像应为一条倾斜的直线，如图所示。 ↑/ms-) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.2 00.10.20.30.4/s (3)由图像可求得加速度大小为a-” =1.0m/s2。 △t 4.[解析](1)根据读数规则，E点的读数为6.00cm。 (2)vc xB刚一rl≈0.90m/s。 2T (3)分别求出F、G、H、I对应的速度大小 g=6.00-3.00)X10 -m/s=0.75m/s 2×0.02 6=4.40-1.80)X10 -m/s=0.65m/s 2×0.02 4=3.00-0.80)X10 -m/s=0.55m/s 2×0.02 u,=1.80-0)X10 2×0.02 -m/s=0.45m/s 取E点对应时刻为t=0,则F、G、H、I对应时刻分别为 0.02s、0.04s、0.06s、0.08s。 建立关于v、t的坐标系，将F、G、H、I对应速度与时刻在坐 标系中描点，并过这些点作t图像，如图所示，从而可判断 小车的速度在均匀减小，由图像的斜率的绝对值得到加速度 的大小为5.00m/s2。 ↑v/ms1) 0.75 0.65- 0.55 0.4502468i×102s 5.[解析]（1)打点计时器打出点2、3时小车的速度大小分 别为 0,=1.40十1.20)×10 m/s=0.65m/s 0.04 0,=1.20+1.00)×102 m/s=0.55m/s。 0.04 (2)以速度为纵坐标、时间为横坐标建立直角坐标系。用描 点法作出小车在薄布上做减速运动的t图像。将图线延 长，使其与纵轴相交，如图所示。 川(ms) 88 0.7 0.6 0.5 0.4日 0.3 0.2 0.1 0.020.060.100.140.18 (3)由图像可知，小车做减速运动的初速度大小，即小车在玻 璃板上的运动速度大小为0.85m/s。 分层作业（七） 答案速对 12 345678910 CD AD BC C B BB ABA 11.(1)6.25m/s2,与起飞方向相同 (2)3m/s2,与初速度方向相反 试题精析一 1.C[匀加速直线运动的速度随时间均匀增大，但加速度不 变，所以A错误；加速度的正、负仅表示加速度方向与设定的 正方向相同还是相反，只要速度与加速度反向就是减速运 动，所以B错误；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，所 以C正确；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的匀变速 直线运动中，速度就是先减小再反向增大，所以D错误。] 2.D[虽然此物体单位时间内速度的变化量是相等的，但运动 过程中任意时刻的速度不能确定，而匀变速直线运动是指在 任意相等的时间内速度的变化量都相等的运动，所以不能确 定此物体的运动性质，D正确。] 3.AD[匀加速直线运动的v-t图像是一条远离时间轴的倾斜 直线，选项A中速度为负值，代表速度方向与规定正方向相 反，但速度在均匀增大，选项D中速度为正值，代表速度方向 与规定正方向相同，速度不断均匀增大，故A、D正确。] 4.BC[取初速度方向为正方向，若物体加速，表示加速度方向 和初速度方向相同，加速度为正值，若物体减速，加速度为负 值，故B、C正确。] 5.C[设运动员在水平雪道上滑行速度减为零所用的时间为 4,则根据速度一时间关系可得0=。一a,解得1==0 a 4 s =2.5s,可知运动员在水平雪道上运动2s后的速度为02= vo-at2=(10-4X2)m/s=2m/s,故选C。] 6.B[根据v=v0十at,代入数据解得a=-6m/s2,则这段时 间内电动汽车加速度的大小为6m/s2。故选B。] 7.B[由v=,十at知，飞行汽车在跑道上运动的时间一a, 0 8=205，起飞后达到最大速度需要，=一巴 a2 200-40s=32s,故1=t1十t2=52s.故选B.] 5 8.B[初速度v。=252km/h=70m/s,列车做匀减速直线运 动，由速度公式v=v。一at,代入数据得v=50m/s= 180km/h,选项B正确。] 9.AB[甲做匀速直线运动，加速度为零，在2~4s内乙的加速 度为a-会智-一/g=-4m/g故A王确：在24s 内，甲的速度为一4m/s,所以平均速度为一4m/s,而乙的平 391Π