2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层练习 分层一：基础夯实 一、单选题 1．物理学中常用如图所示测量装置，这个装置可以直接记录的物理量是（　　） A．平均速度 B．瞬时速度 C．时间 D．加速度 2．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　） A． B． C． D． 3．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 4．在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是（　　） A．为了减小误差，不能舍掉开头过于紧密的点 B．为了实验精确，必须选取纸带上第一个点作计时起点 C．每相邻计数点的时间间隔只能取 D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取、、均可 5．小明同学用图示装置研究小车速度随时间变化的规律。实验时小明启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带做匀加速直线运动。用计算机软件处理实验数据，绘制出小车的图像可能是下列图中的（　　） A． B． C． D． 6．在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D为相邻的四个计数点，已知AB=1.80cm，BC=2.00cm，CD=2.20cm，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．关于该实验，下列说法正确的是（  ）    A．相邻两计数点间的时间间隔为0.1s是用秒表测出的 B．实验时应先释放小车再接通电源 C．打点计时器打C点时，小车的速度为0.42m/s D．小车运动的加速度是0.2m/s2 7．如下图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大 A． B． C． D． 8．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　） A．打点计时器应使用交流电源 B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源 C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源 D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带 分层二：能力提升 二、多选题 9．关于误差和有效数字，下列说法正确的是（　　） A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米 B．0.92与0.920含义是不一样的 C．多测几次求平均值可减小系统误差 D．0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字 10．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（    ） A．电磁打点计时器正常工作使用的是低压交流电源 B．打点计时器的打点周期与电压高低有关 C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 D．应先接通电源，后释放小车 11．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(　　) A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s E．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s 12．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是(　　) A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位 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、点间间隔适当的一部分进行测量、计算 D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验 三、实验题 13．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz。 （1）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为（保留3位有效数字）vB＝ m/s；vC＝ m/s；vD＝ m/s； （2）在如图所示的坐标系中画出小车的v­t图像 ； （3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是 ，此速度的物理含义是 。（保留1位有效数字） 14．某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，每两个相邻的计数点间还有四个点未画出，纸带上给出的数据为相邻两个计数点之间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度a= m/s2，与纸带上C点相对应的瞬时速度v= m/s．（结果均要求保留3位有效数字） 15．某实验小组用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，得到一条纸带，纸带上相邻计数点间的时间间隔T=0.1s（每5个点取一个计数点），各计数点到起始点O的距离如下表： 计数点 O A B C D 距离 x/cm 0 1.20 3.60 7.20 12.00 (1)求计数点B的瞬时速度vB= m/s（结果保留两位有效数字）； (2)在图中描出A、B、C、D四点v-t坐标，画出v-t图像； (3)根据v-t图像判断小车的运动性质： 。 16．如图甲、乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。光电计时器和打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，分别是光电门的激光发射和接收装置。当一辆带遮光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示遮光片的遮光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此U形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门。实验时测得两次遮光时间分别为，从第一个遮光片结束遮光到第二个遮光片开始遮光经过的时间为。 (1)图乙是 （选填“电磁”或“电火花”）打点计时器； (2)第一个遮光片通过光电门的平均速度大小为 ，小车运动的加速度大小为 。（结果均保留2位有效数字） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B D A D A C AB ACD 题号 11 12 答案 AE AC 1．C 【详解】物体下落到光电门处时会被直接记录遮光时间，平均速度，瞬时速度和加速度则是间接计算出来的。 故选C。 2．B 【详解】根据匀速直线运动的位移公式x=vt，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。 故选B。 3．B 【详解】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时间间隔和位移，加速度和平均速度都需要计算得出，故选B。 4．D 【详解】A．小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，A错误； B. 若取纸带上第一个点作计时起点小，车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，为了实验精确，舍掉开头过于密集的点，B错误； C．选择计数点时，应以测量误差小为原则，不是只能取，C错误； D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可以选、、、均可，故D正确； 故选D。 5．A 【详解】小车在细绳的牵引下做匀加速直线运动，速度越来越大。 故选A。 6．D 【详解】A．按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，并不是秒表测量出的，故A错误； B．实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误； C．利用匀变速直线运动的推论得 故C错误； D．根据匀变速直线运动的推论公式 △x=aT2 可以求出加速度的大小得 故D正确。 故选D。 7．A 【详解】同一打点计时器打出的四条纸带，点迹间的时间间隔相等，设为T．根据逐差相等公式△x=aT2可知，点迹间位移差△x越大，加速度越大，据图可以看出，A图的点与点之间的距离差最大，故A的加速度最大．故A正确、BCD错误．故选A． 【点睛】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用． 8．C 【详解】A．打点计时器应使用交流电源，A正确； B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确； C．实验开始时，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误； D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。 故选C。 9．AB 【详解】A．一个物体长为123.6 cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确； B．0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确； C．求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误； D．有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误。 故选AB。 10．ACD 【详解】A．电磁打点计时器正常工作使用的是约8V的低压交流电源，A正确； B．打点计时器的打点周期只与交流电源的频率有关，与电压高低无关，B错误； C．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，有利于纸带的充分利用，C正确； D．应先接通电源，后释放小车，有利于纸带的充分利用，D正确。 故选ACD。 11．AE 【详解】AB.本实验用的电源为50 Hz的交流电，则相邻计时点间的时间间隔为 T＝s＝0.02 s 所以每隔4个点取一个计数点时，计数点间的时间间隔为0.10 s，故A正确，B错误； CD.每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.02×6 s＝0.12 s，故CD错误； E.每五个点取一个计数点，则相邻计数点间有五个时间间隔，时间为0.02×5 s＝0.10 s，故E正确． 12．AC 【详解】A、选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确． B、在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，B错误． C、为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确． D、如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以D错误． 故选AC. 13． 1.38 2.64 3.90 0.2 m/s 表示0时刻小车经过A点的速度 【详解】（1）[1][2][3] 每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz，则 某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，所以B点的瞬时速度 C点的瞬时速度 D点的瞬时速度 （2）[4]根据以上数据作出小车的v­-t图像，如图所示 （3）[5][6]将图线延长与纵轴相交，交点的速度约为v＝0.2 m/s．此速度的物理含义是表示0时刻小车经过A点时的速度。 14． 1.93 0.996 【详解】每两点间还有4个点没有画出来，则，根据，则加速度为：，点的瞬时速度等于段的平均速度，则有：． 15．(1)0.30 (2) (3)匀加速直线运动 【详解】（1）纸带上相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，计数点B的瞬时速度等于段是平均速度，可知 （2）同理可得计数点A的瞬时速度 计数点C的瞬时速度 在图像中描点，然后用平滑的曲线连接A、B、C三点，图像如图所示 （3）v-t图像为倾斜直线，加速度恒定，所以物体做匀加速直线运动。 16． 电火花 0.050 0.054 【详解】（1）[1] 图乙是电火花打点计时器。 （2）[2] 第一个遮光片通过光电门的平均速度大小 [3] 第二个遮光片通过光电门的平均速度大小 根据 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $