练案5 第1章 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-【成才之路•练案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

练案[5]第一章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] 个点，点A、B、C、D、…、H依次表示点O以后 基础巩固练 连续的各点。 知识点一测量纸带的平均速度和瞬时速度 0 123456789101112 1.（2025·湖南益阳高一校联考期末)如图所 OAB C D G H 示，图1是电磁打点计时器的示意图，图2是 (1)打点计时器使用 (填“50Hz交变” 该打点计时器在某次实验中打出的纸带，则以 或“直流”)电源，每隔T= 打一个 下说法中正确的是 ) 点，若每两个计数点之间有四个计时点，则相 限位孔永久磁铁 邻计数点间的时间间隔为 So 振针、 D线圈 (2)使用打点计时器时应先 ,后 复写纸 。（填“拉动纸带”或“接通电源”) 限位孔振片 (3)打点计时器打下的G点到0点的距离x0 图1 图2 m,打下G点时纸带的速度可 A.该打点计时器应接在直流电源上 用表达式vc= 进行计算，用上式 B.纸带上两点间的时间间隔为0.02s 计算出打下G点时纸带的速度c= C.当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越 /s(结果保留3位有效数字)。 密的地方表示纸带的运动速度越大 知识点二用光电门测速度 D.若纸带上打出D、F两点的时间间隔为△1,4.a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当 两点间距为4小x,则可以用会大致表示打下 有物体从a、b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 E点时纸带的瞬时速度 量速度，图乙中MW是水平桌面，PQ是长1m 2.（多选)小张用同一个打点计时器在固定频率 左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2 下，测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速 是固定在木板上适当位置的两个光电门，与光 度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的 电门连接的光电计时器没有画出。此外，在木 长度都相同，如图，则下列叙述正确的是 板顶端的P点还悬挂着一个铅锤。让滑块d ( 从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计 时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和 甲 ● 2.0×10-2s,滑块d的宽度为0.5cm。则滑块 通过光电门1的速度v1= m/s,滑块 通过光电门2的速度2 m/s 显示屏 丁 ●●● 00.0 e 光电计时器 A.纸带甲打点均匀，表示小车的运动可能是 匀速的 光电门 甲 B.纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显知识点三 速度一时间图像 示的平均速度 5.（多选)下列四个图像中表示物体做加速运动 C.纸带丙表示的小车的运动可能是先快后慢 的是 D.纸带丁表示的小车的运动可能是先慢后快 3.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cm,点O为纸带上记录到的第一 183 6.（多选)做直线运动的物体，↑ms) 10.一质点的位移一时间图像如图所示，能正确 其v-t图像如图所示，下列 表示该质点的速度v与时间t关系的图像是 判断正确的是 ( ) 下列图中的 A.物体在1s末改变运动-2 123 方向 B.物体在前3s内运动方向不变 C.物体在3s末运动方向改变 D.物体在2s时的速度大小为2m/s 7.有一质点，从坐标原点 个ms) O自t=0时刻开始沿x 轴运动，其v-t图像如 0 图所示。现有下列说 法，其中正确的是 A.t=0.5s时质点离0点最远 B.t=1.0s时质点离0点最远 C.t=1.0s时质点回到0点 D.t=0.5s时质点开始向正方向运动 D 8.（多选)A、B两个物体的速 个(ms-） 11.让小球从斜面的顶端滚 15 B 27 cm 度一时间图像如图所示，则 下，如图所示是用频闪照 16 10 下列说法正确的是() 相机拍摄的小球在斜面 0 5 A.A、B两物体的运动方向 上运动的一段过程，已知 一定相反 246/s 闪频为10Hz,且0点是 B.0~4s内，A的速度一直小于B的速度 0.4s时小球所处的位置，试根据此图估算： C.t=4s时，A、B两物体的速度相同 (1)小球从O点到B点的平均速度大小； D.t=4s时，A、B两物体的速度大小相等、方 向相反 综合提升练 9.(多选)A、B两质点分别在各自的直线轨道上 运动，图1是质点A的位移随时间变化的图 像，图2是质，点B的速度随时间变化的图像， 下列说法中正确的是 ( x/m Wm…s） (2)小球在A点和B点的瞬时速度大小。 图1 图2 A.质点A在0~1s内的速度为2m/s,质点B 在0~1s内的速度也为2m/s B.质点A在0~2s内的平均速度为零 C.质点A在0~1s内的运动方向与在1~2s 内的运动方向相反 D.质点B在0~1s内的运动方向与在1~2s 内的运动方向相反 —184大，最大距离为3m,故D错误 平行，根据x-t图像中图线的斜率表示物体的速度可知，甲 11.A由题图可知，三者都做直线运动，由于甲、乙、丙的初位置 车在0~t1时间内的速度等于乙车在2~t时间内的速度，C 和末位置相同，故三者位移相同，即x甲=x丙=x2;由于甲物 正确；由题图可知，3时刻两车处于同一位置，D错误。 体有反向运动过程，乙、丙均只有单向运动，即乙、丙的路程8.D由于不知道质点的具体运动情况，无法确定其瞬时速度， 等于位移大小，甲的路程大于位移大小。故选A项。 A项错误：由于只知道质点在每1s内的位移，无法确定每一 12.(1)4m(2)-2m(3)10m 个时刻的速度，B项错误：质点第3s内的位移等于第4s内的 解析：(1)物体距出发点的最远距离xm=4m。 位移，故平均速度相等，C项错误；质点在前5s内的平均速度 (2)前4s内物体的位移 x=x2-x1=（-2-0)m=-2mo 为号m=1m/s,D项正确。 (3)前4s内物体通过的路程 9.B运动员折返跑全程的位移大小x=22-"1=6×5m-4 3=31+32+33=4m+4m+2m=10mg ×5m=10m,全程用时t=5s+5s+5s=15s,故平均速度大 练案[4] 小==号 m/s,方向水平向西。运动员折返跑 1.ABD速度的定义式具有普适性，适用于任何运动，A正确； 全程的路程s=2t2+1=6×5m+4×5m=50m,故平均速 速度的大小与位移△x和时间△t无关，B正确，C错误；速度是 率w'=3-50 t15m/ssl0。 =3m/s,故B正确。 表示物体运动快慢及方向的物理量，D正确。 10.ABC物体在AB段的位移为1m,物体在AB段的平均速度 2.A瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度，故A 正确；平均速度是物体在一段时间内位移与时间的比值，而不 大小为u==1m/s,故A正确：物体在ABC段的位移大小 是速度的平均值，故B、D错误；平均速率与平均速度的大小 为x'=12+2m=5m,物体在ABC段的平均速度大小为 无关，只有物体做单向直线运动时，平均速度大小才等于平均 速率，故C错误。 ' ?m/s,故B正确；根据公式。=父可知，当物体位移无 t 3C100m比赛时，运动员的位移是10m,根据=于，林雨 限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时 薇用时最短，平均速度一定最大，故A错误：12秒74指的是 速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故AB 时间间隔，故B错误；I00m比赛中，每位参赛同学的位移大 段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点 小都为100m,故C正确：平均速度是矢量，平均速率是标量， 时的瞬时速度，故C正确：物体在B点的速度方向与ABC段 不能说平均速度就是平均速率，故D错误。故选C。 的平均速度方向不相同，故D错误。 4C运动员在百米赛跑全过程的平均速度，=A-10m :11.A由题图可知，t之前A质点在后，t1时刻A追上B,t~t 时间内A在前，t2时刻B追上A,A正确；t1~t2时间段内，A、B 10m/s,A错误；运动员在前7s内的平均速度v'= △x △t 两质点位移相同，由。=兰知，4~名时间内两质点平均速度 49 m/s=7m/s,B错误；7s末到7.1s的时间△t=0.1s,平均 相等，B错误；x-t图像只能描述直线运动，C错误；t1~t2时 间内，A的速度先大于B的速度，后小于B的速度，D错误。 速度)=。2ms=9,2m/s,因△：较小，7s末的瞬时速度近12.见解析 解析：(1)0~1h,客车向正方向匀速前进40km。1~1.5h, 似等△t内的平均速度，C正确，D错误。 客车静止在40km处。1.5~3h,客车沿负方向匀速返回。 5D对第一种情况，设总时间为2，则=A=+2 △t 2t (2)客车在0~1h内的速度 产；对第二种情况，设总位移为2，则-兰= 2x △x1_40km=40k/h M=△i=1h 1~1.5h内客车静止，故，=0 会放D正确 1.5~3h内的速度 △x30-40km 6.D由x-t图像中图线的斜率表示速度可知，2s时两图线的： 西=d,=3h-1,5h≈-26.7kmh,负号表示与正方向 斜率不相同，因此速度不相同，A错误；由题图可知，两物体在 相反。 同一时刻从不同的位置开始运动，B、C错误；A物体的速度大 (3)全程的位移为零，故平均速度为零。 4 小=2二ms=4m/s,B物体的速度大小=之ms 平均速率=-2×0km≈26.7km/h。 3h 2m/s,所以A物体比B物体速度大，D正确。 练案[5] 7.C由题图可知，图线的纵坐标表示两车所在的位置，由于CB 段与O4段平行，说明两车速度相同，故~t2时间内，两车间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 的距离始终相等，A错误；0~3时间内两车的位移相等，故两化后受永久磁铁作用而周期性振动，从而连续打点，如果接直 车在该段时间内的平均速度相等，B错误：由于OC段与AB段流电则不会连续打点，A错误：因为交流电的频率为50Hz,所 285 以打点周期为子，即相邻两点间的时间间隔为0.02s,此选项 内质点A速度的大小相等，方向相反，C项正确：由题图2知 0~2s内速度一时间图像在t轴的上方，质点B速度的方向 中的两，点没有指出是相邻的两点，B错误；根据速度的公式 不变，D项错误。 ”=。打点周期固定，点迹越密则相同时间内走过位移越小，10.A质点在开始一段时间内的x-1图像是一条直线，其斜率 不变且为负值，表示质点做匀速直线运动，速度方向与规定 对应速度越小，C错误：用D、F两点的平均速度可以粗略表示 的正方向相反；在第二段时间内，质点处于静止状态，速度为 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 零；在第三段时间内，图线的斜率不变且为正值，即速度不变 接近E点的瞬时速度，D正确。 且为正值；在第四段时间内，质点静止在出发点。综上可知， 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 质点的)-t图像是图A,故选项A正确。 动是匀速的，故A正确；四段纸带的长度都相同，其中纸带乙11.(1)0.8m。(2)0.8ms1.0m/s 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 解析：根据览意可知，相邻两次闪光的时间间隔T=。5 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 0.1sc 动速度增大，故C错误：纸带丁相邻的计时点的距离减小，所 以表示的小车的运动速度减小，故D错误。 (1)%=8=16x102 m/s=0.8m/s。 toB 0.2 3.(1)50Hz交变0.02s0.1(2)接通电源拉动纸带 (2)小球在A点时的瞬时速度v4= xo腿=0.8m/s, FH toB (3)0.0870 2T 1.26 小球在B点时的瞬时速度 解析：(1)打点计时器使用的是交流电源，若电源频率为 =x4c-(27-7)×10-2 50z,则每隔T=0.02s打一个点，若每两个计数点之间有四 0.2 m/s =1.0 m/so 个计时点，则相邻计数点间的时间间隔为0.1s。 练案[6] (2)使用打点计时器时应先接通电源，后拉动纸带。 (3)纸带上G点到0点的距离xco=8.70cm=0.0870m,打1.AD高速行驶的磁悬浮列车可能做匀速直线运动，故其加速 票进行计算，m为F 度可能为零，A正确；汽车刹车至静止，初速度很大，加速度不 下G点时纸带的速度可用表达式"c= 一定大，加速度还与刹车的时间有关，B错误；在炮膛中点燃 与H两点间的距离，T为打点的周期，则6= FH 火药时炮弹的瞬时速度为零，但是速度的变化率不为零，加速 2T 度不为零，C错误：刘翔在110米栏比赛起跑时速度很小，但 (11.40-6.35)×10-2 m/s=1.26m/s。 是速度变化得很快，加速度很大，D正确。 2×0.02 2.B加速度的正、负表示方向，绝对值表示大小，大货车、小轿 4.0.10.25 车加速度大小相等，故A错误；小轿车加速度与速度同向，所 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 以做加速运动，大货车加速度与速度方向相反，所以做减速运 时速度，则有4=-05×10 m/s=0.1m/s,v2= d t 5×102 t 动，故B正确；加速度大小表示速度变化的快慢，小轿车、大货 车速度变化一样快，故C错误；由△v=a·△t可知相等时间 0.5×10-2 2×10-2m/s=0.25m/s。 内，小轿车、大货车速度变化大小相等，方向相反，故D错误。 5.BD只要物体速度增大，物体就做加速运动，与运动方向无3.D取竖直向下为正方向，根据a=可得=3：4/：= △t 0.1 关，故选BD。 -70m/s2,负号表示方向向上，选项D正确。 6.BCD由题图可知前3s内物体的速度方向均为正，运动方向4，A由甲图可知，>，即汽车做加速运动，加速度方向与初 没有改变，A错误，B正确：物体在t=3s后速度为负，说明物 速度方向相同，即方向向右，速度变化量的方向与加速度方向 体改变了运动方向，C正确；物体在2s时的速度大小为 相同，故A正确，C错误；由乙图可知2<，即汽车做减速运 2m/s,D正确。 动，加速度方向与初速度方向相反，即方向向左，速度变化量 7.B在前1s内质点沿负方向运动，在后1s内沿正方向运动， 的方向与加速度方向相同，故B、D错误。 两段时间内位移大小相等，所以t=1s时离原点最远，t=2s5.CD无论速度和加速度是正还是负，只要加速度的方向和速 时，回到出发点。t=0.5s时质点向负方向运动。综上分析B 度方向相同，物体就做加速运动；只要加速度的方向和速度方 正确，A、C、D错误。 向相反，物体就做减速运动。当v>0,a<0,加速度方向与速 8.BC由题图可知，两物体的速度均沿正方向，运动方向相同， 度方向相反，物体做减速运动，A错误；当v<0,α>0，加速度方 故A错误；0~4s内，A的速度一直小于B的速度，故B正确； 向与速度方向相反，物体做减速运动，B错误，C正确：当v>0,α t=4s时，两图线相交，表示A、B两物体的速度相同，故C正 >0,加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，D正确。 确，D错误。 6.BD由v-t图像可知，前3s,v>0,故速度方向不变，A项错 9.BC由题图1知，质点A在0~1s内的速度为2m/s,由题图 误；v-t图像斜率的正、负表示加速度的方向，故1s末加速度 2知，质点B在0~1s内速度由0逐渐增大至2m/s,A项错 方向改变，B项正确；2s末质点的加速度与后2s内的加速度 误：质点A在0~2s内的位移为零，所以平均速度为零，B项正 确；x-t图像的斜率表示质点的速度，所以0~1s内和1~2s 相同，4=g-0-2m=-1mg,C项错误；第1s内质点 △t 286