1.3.2 测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像 同步训练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

1.3 测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像 同步训练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、必备知识基础练 1．某物体运动的v-t图像如图所示．由图像可知物体的运动情况是（　　） A．往复运动 B．折线运动 C．方向不变的直线运动 D．不能确定 2．（多选）A、B两质点分别在各自的直线轨道上运动，图甲是质点A的位移随时间变化的图像，图乙是质点B的速度随时间变化的图像．下列说法中正确的是（　　） A．质点A在0～1 s内的速度为2 m/s，质点B在0～1 s内的速度也为2 m/s B．质点A在0～2 s内的平均速度为零 C．质点A在0～1 s内的速度方向与在1～2 s内的速度方向相反 D．质点B在0～1 s内的速度方向与在1～2 s内的速度方向相反 3．（2025·河北高碑店联考）某同学在用打点计时器测速度的实验中，得到如图所示的纸带，该同学所用电源的频率为40 Hz.在纸带上从A点开始依次取了B、C、D、E、F、G六个计数点，且每两个计数点间均有3个点未画出，其中x1＝7.05 cm，x2＝14.73 cm，x3＝23.06 cm，x4＝32.01 cm，x5＝41.62 cm, x6＝51.88 cm. （1）相邻两个计数点间的时间间隔为________ s． （2）小车经过AF段的平均速度是__________ m/s.（结果保留两位小数） （3）根据C、E两点间的位移和所用时间，求得小车经过D点的瞬时速度是________ m/s（结果保留两位小数）． 4．（2025·广东梅州检测）（1）打点计时器接________（选填“交流”或“直流”）电源，当频率是50 Hz时，打点计时器每隔________s打一个点． （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是________． A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 （3）如图所示是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，每相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s．BD、DF两个过程的平均速度：＝________m/s，＝________m/s.（结果均保留两位有效数字） 5．（2025·山东日照联考）（1）电磁打点计时器使用的应是________（选填“交流约8 V”或“交流220 V”）的电源． （2）实验室使用我国民用电（频率50 Hz），在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、…、G七个点进行研究，这七个点和刻度尺的对应关系如图所示． 可求出A点到D点的距离是________cm. （3）由实验数据可得A点到D点的平均速度是________m/s；打下B点时纸带的瞬时速度是________m/s.（结果均保留两位有效数字） 二、关键能力提升练 6．（多选）甲、乙两物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中a、b所示，在t1时刻（　　） A．它们的运动方向相同 B．甲一定在乙的后面 C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大 7.（多选）某同学出门乘坐公交车去学校参加期末考试，公交车出发加速，到站减速．如果将公交车在两站间的行驶进行简化，其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．图像OA段表示公交车的速度均匀增大 B．图像AB段表示公交车静止 C．在0～3 s内与6～9 s内公交车的运动方向相同 D．在6～12 s内公交车的运动方向发生了变化 8．光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．现有一辆小车通过光电门，计时器显示的挡光时间是2×10－2 s，用最小刻度为1 mm的刻度尺测量小车上挡光片的宽度d，示数如图乙所示．挡光片的宽度d＝________cm；如果把小车通过光电门时的运动看作匀速直线运动，则小车通过光电门时的速度v＝________ m/s. 9．如图所示，是某同学练习使用电火花计时器得到的纸带，所用电源频率为50 Hz。 （1）电火花计时器采用的是________ V的__________电源。 （2）图中直尺的单位为cm。从打下O点到打下H点，共9点，共历时________ s，位移为________ cm。 （3）打下OH段纸带时的平均速度是__________ m/s，打下G点时的速度是__________ m/s。（结果保留两位有效数字） 10．在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出． （1）由纸带提供的数据求出打下C、E两点时纸带的瞬时速度，并填入下表． 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时纸 带的速度v/（m·s－1） 0.25 ____ 0.45 ____ （2）根据上表中的数据，在图中作出纸带运动的v-t图像，并分析纸带速度随时间的变化规律． 1.3 测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像 同步训练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学号： 班级： 姓名： 一、必备知识基础练 1．某物体运动的v-t图像如图所示．由图像可知物体的运动情况是（　　） A．往复运动 B．折线运动 C．方向不变的直线运动 D．不能确定 解析：由于题图的纵坐标代表速度，速度均为正值，说明速度方向不变，物体做方向不变的直线运动，故C正确，A、B、D错误． 答案：C 2．（多选）A、B两质点分别在各自的直线轨道上运动，图甲是质点A的位移随时间变化的图像，图乙是质点B的速度随时间变化的图像．下列说法中正确的是（　　） A．质点A在0～1 s内的速度为2 m/s，质点B在0～1 s内的速度也为2 m/s B．质点A在0～2 s内的平均速度为零 C．质点A在0～1 s内的速度方向与在1～2 s内的速度方向相反 D．质点B在0～1 s内的速度方向与在1～2 s内的速度方向相反 解析：质点A在0～1 s内的速度为2 m/s，质点B在0～1 s内速度由0逐渐增大至2 m/s，A错误；质点A在0～2 s内的位移为零，所以平均速度为零，B正确；x-t图像的斜率表示质点的速度，所以在0～1 s内和1～2 s内质点A的速度大小相同、方向相反，C正确；0～2 s内速度—时间图像在t轴的上方，则质点B的速度方向不变，D错误． 答案：BC 3．（2025·河北高碑店联考）某同学在用打点计时器测速度的实验中，得到如图所示的纸带，该同学所用电源的频率为40 Hz.在纸带上从A点开始依次取了B、C、D、E、F、G六个计数点，且每两个计数点间均有3个点未画出，其中x1＝7.05 cm，x2＝14.73 cm，x3＝23.06 cm，x4＝32.01 cm，x5＝41.62 cm, x6＝51.88 cm. （1）相邻两个计数点间的时间间隔为________ s． （2）小车经过AF段的平均速度是__________ m/s.（结果保留两位小数） （3）根据C、E两点间的位移和所用时间，求得小车经过D点的瞬时速度是________ m/s（结果保留两位小数）． 解析：（1）因打点的周期为T＝＝0.025 s，所以每相邻两个计数点间的时间间隔为t＝4×0.025 s＝0.1 s. （2）小车经过AF段的平均速度是＝＝ m/s＝0.83 m/s. （3）小车经过D点的瞬时速度是vD＝＝ m/s＝0.86 m/s. 答案：（1）0.1　（2）0.83　（3）0.86 4．（2025·广东梅州检测）（1）打点计时器接________（选填“交流”或“直流”）电源，当频率是50 Hz时，打点计时器每隔________s打一个点． （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是________． A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 （3）如图所示是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，每相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s．BD、DF两个过程的平均速度：＝________m/s，＝________m/s.（结果均保留两位有效数字） 解析：（1）打点计时器接交流电源，当频率是50 Hz时，打点计时器打点周期为T＝＝0.02 s. （2）打点计时器在随物体一起运动的纸带上每隔0.02 s打下一个点，点的间隔就反映了物体的位置变化情况，所以可以从纸带上直接得到位移，通过数点的多少可以得到运动的时间间隔，平均速度和瞬时速度都不能直接得到，故A、B正确，C、D错误． （3）BD段的平均速度为 ＝＝ m/s≈0.21 m/s， DF段的平均速度为 ＝＝ m/s≈0.31 m/s. 答案：（1）交流　0.02　（2）AB　 （3）0.21　0.31 5．（2025·山东日照联考）（1）电磁打点计时器使用的应是________（选填“交流约8 V”或“交流220 V”）的电源． （2）实验室使用我国民用电（频率50 Hz），在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、…、G七个点进行研究，这七个点和刻度尺的对应关系如图所示． 可求出A点到D点的距离是________cm. （3）由实验数据可得A点到D点的平均速度是________m/s；打下B点时纸带的瞬时速度是________m/s.（结果均保留两位有效数字） 解析：（1）电磁打点计时器使用的应是交流约8 V的电源． （2）刻度尺的分度值是1 mm，可知A到D的距离是4.10 cm. （3）每相邻两个计数点的时间间隔为T＝5× s＝0.10 s，由平均速度等于位移除以时间可以解出A、D间的平均速度＝＝ m/s≈0.14 m/s；打下B点时纸带的瞬时速度大小约等于A、C间的平均速度大小，即vB＝＝ m/s≈0.13 m/s. 答案：（1）交流约8 V　（2）4.10　（3）0.14　0.13 二、关键能力提升练 6．（多选）甲、乙两物体在同一条直线上运动，它们的速度—时间图像分别如图中a、b所示，在t1时刻（　　） A．它们的运动方向相同 B．甲一定在乙的后面 C．甲的速度比乙的速度大 D．乙的速度比甲的速度大 答案：AD 解析：v­t图像上，若速度为正值，则表示速度方向与规定的正方向相同；若速度为负值，则表示速度方向与规定的正方向相反。在t1时刻，由图像可看出甲、乙的速度均为正值，则甲、乙的运动方向相同，A正确；由于在零时刻甲和乙的相对位置未知，所以无法判断t1时刻两者的位置关系，故B错误；由图可知，在t1时刻乙的速度大于甲的速度，C错误，D正确。 7.（多选）某同学出门乘坐公交车去学校参加期末考试，公交车出发加速，到站减速．如果将公交车在两站间的行驶进行简化，其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．图像OA段表示公交车的速度均匀增大 B．图像AB段表示公交车静止 C．在0～3 s内与6～9 s内公交车的运动方向相同 D．在6～12 s内公交车的运动方向发生了变化 解析： 图像OA段表示公交车的速度在增大，但是速度增大的快慢程度不同，故A错误；图像AB段表示公交车做匀速直线运动，故B错误；在0～3 s内与6～9 s内速度均为正值，则公交车的运动方向相同，故C正确；根据图像可知，6～9 s内公交车向正方向运动，9～12 s内公交车向反方向运动，故D正确． 答案：CD 8．光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．现有一辆小车通过光电门，计时器显示的挡光时间是2×10－2 s，用最小刻度为1 mm的刻度尺测量小车上挡光片的宽度d，示数如图乙所示．挡光片的宽度d＝________cm；如果把小车通过光电门时的运动看作匀速直线运动，则小车通过光电门时的速度v＝________ m/s. 解析：刻度尺的读数要在最小刻度1 mm的基础上向下估读一位，所以挡光片的宽度d＝1.70 cm－0.50 cm＝1.20 cm.由速度的定义式可得v＝＝ m/s＝0.60 m/s，即小车通过光电门时的速度v＝0.60 m/s. 答案：1.20　0.60 9．如图所示，是某同学练习使用电火花计时器得到的纸带，所用电源频率为50 Hz。 （1）电火花计时器采用的是________ V的__________电源。 （2）图中直尺的单位为cm。从打下O点到打下H点，共9点，共历时________ s，位移为________ cm。 （3）打下OH段纸带时的平均速度是__________ m/s，打下G点时的速度是__________ m/s。（结果保留两位有效数字） 答案：（1）220　交流　（2）0.16　11.40 （3）0.71　1.3 解析：（1）电火花计时器采用的是220 V的交流电源。 （2）由电源的频率是50 Hz，可知电火花计时器的打点周期是T＝0.02 s，则从打下O点到打下H点共历时t＝8T＝0.16 s，由题图可知，位移为xOH＝11.40 cm。 （3）打下OH段纸带时的平均速度是v＝＝0.71 m/s，G点的瞬时速度可用包含G点在内的FH段的平均速度表示，xFH＝11.40 cm－6.15 cm＝5.25 cm，则打下G点时的速度是vG＝＝1.3 m/s。 10．在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出． （1）由纸带提供的数据求出打下C、E两点时纸带的瞬时速度，并填入下表． 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时纸 带的速度v/（m·s－1） 0.25 ____ 0.45 ____ （2）根据上表中的数据，在图中作出纸带运动的v-t图像，并分析纸带速度随时间的变化规律． 解析：（1）每相邻两个计数点的时间间隔为T＝5× s＝0.1 s，根据一段很短时间内的平均速度可替代该段时间中某一时刻的瞬时速度可得，vC＝＝＝0.35 m/s， vE＝＝＝0.55 m/s. 答案：（2）画出的v-t图像为一条倾斜直线，如图所示．纸带运动的v-t图像是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加． 答案：（1）0.35　0.55　（2）见解析 学科网（北京）股份有限公司 $