1 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【无敌原创】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课时卷

第二章匀变速直线运动的研究9 第二章匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律 基础过关) 数字毫秒计 光电门 光电 1.(多选)在实验“探究小车速度随时间变化 气垫导轨 滑块遮光板 的规律”中，我们采用的正确方法是 连气源 ) 钩码 A.舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的 点当作计时起点 A.0.067m/s2 B.0.67m/s2 B.为了实验精确，选取纸带上第一个点当 C.6.7m/s2 D.不能计算出 作点计时起点 4.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验 中，交流电的周期是0.02s,得到的记录 C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密 纸带如图所示，图中的点为记数点，在每 两相邻的记数点间还有4个点没有画出， 度而定，可取0.02s、0.04s、…、 则小车运动的加速度为 n×0.02s 2.(多选)关于误差和有效数字，下列说法正 D 确的是 () 2.t4.106.10 8.10 10.10 A.测出一个物体长为123.6cm,采用的 A.0.2m/s2 B.2.0m/s 测量工具的最小刻度是厘米 C.20.0m/s2 D.200.0m/s2 B.0.92与0.920含义是不一样的 5.如图是“测定匀变速直线运动加速度”实 C.多测几次求平均值可减小系统误差 验中得到的一条纸带，从0点开始每5个 D.0.082是三位有效数字，103.6cm是四 点取一个计数点（打点计时器的电源频率 位有效数字 是50Hz),依照打点的先后依次编为1、2、 3.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块 3、4、5、6,量得1=1.22cm,52=2.00cm, 上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板，如 53=2.78cm,54=3.62cm,s=4.40cm, 图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速 s6=5.18cm。 通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录 234水 012 了遮光板通过第一个光电门的时间为△= 0.30s,通过第二个光电门的时间为△t2= (1)相邻两计数点间的时间间隔为T 0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门 S; 到开始遮住第二个光电门的时间为△t= (2)打点计时器打计数点3时，小车的速 3.0s,则滑块的加速度约为 ()》 度大小为 m/s; 10无敌原创同步必刷点物理·必修第一册 (3)计算小车的加速度大小a为 A.调节滑轮使细线与轨道平行 m/s2。(计算结果保留两位有效数字) B.倾斜轨道以补偿阻力 6.在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研 C.小车靠近打点计时器静止释放 究匀变速直线运动的实验中，某个同学打 D.先接通电源再释放小车 出了一条纸带。已知计时器打点的时间间 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中 隔为0.02s,他按打点先后顺序每5点取1 一段如图2所示。选取连续打出的点0、 个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计 1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 数点。用刻度尺量得OA=1.50cm、AB= cm。已知打点计时器所用交流 1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。 电源的频率为50Hz,则打计数点2时小 车的速度大小为 m/s(结果保留 D 3位有效数字)。 (1)打点计时器接 电；（填“直流” 0 iiii布 或“交流”) 0cm1234 6789101112 (2)由此可见，纸带做 直线运动 图2 (填“匀加速”或“匀减速”或“匀速”)， 3.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某 打C点时纸带的速度大小为 同学得到一条用打点计时器打下的纸带 m/s;(结果保留2位有效数字) 如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、 (3)纸带运动的加速度大小为 m/s2。 F、G共7个计数点，每相邻两个计数点之 (结果保留2位有效数字) 间还有4个点，图中没有画出，打点计时 器接周期为T=0.02s的交流电源，经过 能力提升 测量得：d1=3.62cm,d2=8.00cm,d3= 1.一辆长为0.6m的电动小车沿水平面向 13.20cm,d4=19.19cm,d5=25.99cm, 右做匀变速直线运动，图是某监测系统每 ds=33.61cm. 隔2s拍摄的一组照片。用刻度尺测量照 片上的长度，结果如图所示。则小车的加 速度大小为 ( d 开可g脸 ds '101112cm A.0.01m/s2 B.0.5m/s2 (1)计算B m/s;(结果保留两位 C.1 m/s2 D.5 m/s2 小数) 2.(2023·浙江高考)在“探究小车速度随时 (2)物体的加速度a= m/s2;(结 间变化的规律”的实验中，实验装置如图1 果保留两位小数) 所示。 (3)如果当时电网中交变电流的频率是 f=51Hz,而做实验的同学并不知道， 那么加速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小” 图1 或“不变”) ①需要的实验操作有 (多选)；56无敌原创同步必刷点物理·必修第一册 值，说明速度方向没有变化，则与2方向相同，在0~时 间内图线的斜率是正值，则加速度α1为正值，在~t2时间内 图线的斜率为负值，加速度a2为负值，则a1与a2方向相反，故 A正确。 4.D【解析】加速度为矢量，正负号表示方向，因此甲的加 速度大小等于乙的加速度大小，故A错误；甲、乙两个物体 在同一直线上沿同一方向运动，a甲=4m/s2,az=一4m/s2, 未规定运动正方向，不能判断甲、乙做加速直线运动还是做 减速直线运动，故B错误；加速度表示速度变化的快慢，甲的加 速度大小等于乙的加速度大小，所以甲的速度和乙的速度变化 一样快，故C错误；甲、乙的加速度大小相等，则在相等时间内 速度变化的大小相等，故D正确。 5.BCD【解析】火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100 m/s,可知10s内火箭的速度改变量为100m/s,故A错误：108 km/h=30m/s,汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在 2.5s内停下来，可知2.5s内汽车的速度改变量为一30m/s, 故B正确；火箭的加速度为4=4=100-0 △t1 10-m/s2= 10m/s3,汽车的加速度为ag=030 2.5 m/s2= 一12m/s2,可知，汽车的加速度大小为12m/s2,火箭的加 速度比汽车的加速度小，火箭的速度变化比汽车的速度变 化慢，故CD正确。 6.解：(1)根据0-t图像，电动车在20s末的速度大小是30 m/s,在45s末的速度大小是30m/s,在75s末的速度大小 是0m/s。 (2)根据a=是，在0~20s这段时间的加速度为a= 2.0m/s2=1.5m/s2,在45~75s这段时间的加速度为 0-30 a=万-5m/s=-1m/s2. (3)0~75s内，电动车的位移为此段时间内v-t图像与坐 标轴所围成的梯形面积，为x=25+75)×30=1500m,所 以平均速度为0=三-1500m/5=20m/s。 t 75 【能力提升】 1.B【解析】根据a=会可知，加速度a由速度的变化量 △v和速度发生改变所需要的时间△！共同决定，虽然加速 度大，若△t非常小时，速度变化可以很小，故A错误；速度 很大的物体，速度变化不一定快，加速度不一定大，加速度 可以很小，也可以为零，如匀速直线运动，故B正确；加速度 等于物体的速度的变化率，速度变化率大，其加速度一定 大，故C错误；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减 速运动，加速度虽然越来越大，但速度减小，故D错误。 100 2.B【解析】汽车的平均加速度为a=”=35≈3.5m/s, △t 8 则G值为3.5×10=35。 3.C【解析】物体在某时刻运动速度很大，而加速度可能为 零，比如匀速直线运动，故A正确；物体在某时刻运动速度 很小，而加速度可能很大，比如火箭刚点火时，故B正确；做 变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体 加速度减小时，它的速度仍在增大，不可能减小，故C错误： 运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度可能不为零，比 如物体竖直上抛到最高点时，速度为零，加速度不为零，故 D正确。故选C。 4.D【解析】速度很大的汽车做匀速直线运动时加速度为 0,A正确；汽车做减速运动时，加速度方向与速度方向相 反，B正确；经过很长时间汽车速度变化量很大，此时加速 度较小，C正确；汽车加速度很大时速度变化很快，D错误。 故选D。 5.D【解析】由图可知⑤位移最大，各段运动时间相同，由 口=知⑤平均速度最大；③最近似于匀速直线运动，即速 度大小和方向变化最小，平均加速度最小。故选D。 6.解：1)由题图知，第1秒内，物体的加速度为a,=A= 4气m/g2=4m/s;方向向东。 (2)第2秒内和第3秒内的加速度相同，有2=a= △ gm?=-2m/,在第4秒内，物体的速度从0至-2m/s, 故该过程中加速度为a=是-子号n/g=-2m/g 所以第2秒内、第3秒内和第4秒内的加速度大小均为 2m/s2,方向向西。 (3)方向向西，变大 第二章匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律 【基础过关】 1.AD【解析】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，故A正确，B错 误；选择计数点时，应以测量误差小为依据，不是只能取0. 1s,可以选0.02s、0.04s、…、n×0.02s,C错误，D正确。 故选AD。 2.AB【解析】一个物体长为123.6cm,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；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；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；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。 3.A【解析】遮光板通过第一个光电门时的速度= d 0.30m/s=0.10m/s,遮光板通过第二个光电门时的速度 0.03 d0.03 =△，=0：0m/s=0.30m/s,故滑块的加速度a= 一4=0.067m/s2,A正确。故选A。 4.B【解析】每相邻两个计数点之间还有四个实验点未画 出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速 直线运动的推论公式△x=aT,整理得a=景=2.0m/g, B正确。故选B。 5.(1)0.1(2)0.32(3)0.80 【解析】(1)从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻的 计数点间的时间向留T=51=5子-0.1s (2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中 的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小 为=，=2.78+3.62)X102m/s=0.32m/s. 2T 0.2 (3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT可以求出加速 度的大小，得54一5=3a1T,55-s2=3a2T,s6一s3= 3a3T,为了更加准确地求解加速度，我们对三个加速度取 平均值，得a=专（a十a十a,)=0.80m/g. 6.(1)交流(2)匀加速0.25(3)0.40 【解析】(2)根据所给数据可知，计数点间距越来越大，且相邻 的计数点的位移之差都相等，根据匀变速直线运动的推论 △x=aT2可得，纸带做匀加速直线运动：由于每5点取1个计 数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s,则C点的 速度大小为=2.30+2.70)×10-2 2×0.1 m/s=0.25m/s。 (3)根据逐差法可得，纸带运动的加速度大小为a [2.70+2.30)-1.90+1.50)]×102m/3=0.40m/5. 4×0.1 【能力提升】 1.B【解析】刻度尺测量出电动小车的长度为1.2cm,实 际长度为0.6m,则小车在相等时间内的位移x=子2× 0.6m=1.5m,z22X0.6m=3.5m,根据△x=aT得 a=3.5一1.5m/g=0.5m/s,所以B正确。故选B。 4 2.①ACD②2.751.48 【解析】①实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，A正确；该 实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻 力，B错误；为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止 释放，C正确；先接通电源再释放小车，D正确。故选ACD。 ②计数点1的读数2.75cm。已知打点计时器所用交流电源 参考答案 57 的频率为50Hz,则打点周期T=0.02s,则打计数点2时小 车的速度大小为=，A=8.65-2,75)X10m/s 2T 0.04 1.48m/s。 3.(1)0.40(2)0.80(3)偏小 【解析】(1)每相邻两个计数点之间还有4个点，打点计时器 接周期为T=0.02s的交流电源，则计数点间的时间间隔 T=5T=0.10s,打点计时器打B点时，物体的速度= 务-800 m/s=0.40m/s。 0.20 (2)物体的加速度a=DGA9=4d-4≈0.80m/g。 (3T)2 0.302 (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实 验的同学并不知道，那么实际打点周期小于测量的打点周 期：据△x=αT得，真实的加速度大于测量的加速度，即加 速度的测量值与实际值相比偏小。 2匀变速直线运动的速度与时间的关系 【基础过关】 1.B【解析】由速度时间公式v=6十a,得a=二 t 一2m/s2,故ACD错误，B正确。故选B。 2.C【解析】由逆向思维，物体在停止运动前1.5s时的速 度为v=at=3m/s,C正确。故选C。 3.C【解析】物体的加速度a=,边=8二5m/g t 1 2m/s2,故A错误：物体在零时刻的速度o=一at= 6m/s一2×1m/s=4m/s,故B错误；物体在任何1s内的 速度变化量△u=at=2X1m/s=2m/s,故C正确；第2s 初和第1s末是同一时刻，可知第2s初的瞬时速度是 6m/s,故D错误。故选C。 4.B【解析】若汽车做匀加速运动，则速度图像为直线，若 图像为直线，号时刻速度为令，由图像可知，此时刻速度大 于空，选项A错误，B正确：因。-1图像的斜率等于加速 度，可知汽车的加速度不断减小，选项CD错误。故选B。 5.解：(1)质点做匀速直线运动时的速度最大即匀加速直线 运动的末速度，根据匀变速直线运动的公式有=十 a1t1=2m/s2×4s=8m/s。 (2)质点做匀速直线运动的速度即匀减速直线运动的初速 度，根据匀变速直线运动的公式=w十a2t2,代人数据有 a2=一4m/s2。故匀减速运动时的加速度的大小 为4m/s2。 6.解：(1)在0~2s,电梯做匀加速直线运动；在2~55，电 梯做匀速直线运动：在5~8$，电梯做匀减速直线运动。 (2)在0一2s,加速度为a1=,=2.5m/5,方向与初 速度方向相同；在2~5s,加速度为a2=0;在5~8s,加速度为