第二章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【创新教程】2026-2027学年高中物理必修第一册五维课堂课时作业（人教版）

世物理 必修第一册 物 课时 第二章 匀变速直线运动的研究 间 理 作业 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 纠错空间 1.在“探究小车速度随时间变化的规律” 4v/(m-s-) 实验中，下列说法正确的是 F A.小车在钩码的牵引下运动时只需打 一条纸带，然后进行数据处理 0 t/s B.为使测量更为严谨，应把打下的第一 下列思考有道理的是 个点作为第一个测量点 ①这10个点无论如何也不在一条直线 C.为了便于测量，应舍掉开头一些过于 上，因此小车运动的v-t图线不可能为 密集的点，找一个适当的点作为计时 一条直线，而应为一条光滑的曲线 起点 ②这10个点中有6个点虽然不在一条 D.两相邻测量点间的时间间隔必须是 直线上，但它们在一条直线附近，只有 0.1s F和B两点离这条直线太远 2.（多选)在用打点计时器“探究小车速度 方法总结 ③在8个点当中只有4个点能画在一 随时间变化的规律”实验中，下列关于 条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该 作出v-t图像的说法中，正确的是 直线上，这条直线肯定不能表示小车运 动的规律 A.只要确定了v-t图像中的两点，就 ④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可 可以得出小车运动的v-t图像，因 能是实验误差造成的，而与直线偏离较 此，实验只需要测出两组数据 大的点(B、F)则可能是实验中出现错 B.作出v-t图像时，所取的点越多，图 误造成的 线就越准确 A.①③ B.②④ C.作出的v-t图线应该通过所有的点， C.①② D.③④ 图线曲折也可以 4.某同学用打点计时器测量做加速直线运 D.对于偏离直线较远的点，说明误差太大， 动的物体的加速度，电源频率f=50Hz, 应舍去 在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4 3.在实验中，利用纸带上的数据得出各计 个点取1个计数点。因保存不当，纸带 数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴， 被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排 以时间t为横轴建立直角坐标系。某次 列的4个计数点，仅能读出其中3个计 实验中某同学描出的点如图所示。在 数点到零点的距离：sA=16.6mm, 直角坐标系上一共描出了10个点。 sg=126.5mm,sp=624.5mm. 162· 第二章匀变速直线运动的研究 课时作业乡 D 6.研究小车匀变速直线运动的实验装置 e0”。g年。。。 16.6mm=126.5mm 0=624.5mm 如图甲所示，其中斜面倾角可调。已知 若无法再做实验，可由以上信息推知： 电火花计时器所用交流电的周期为 纠错空间 (1)相邻两计数点间的时间间隔为 0.02s。纸带上计数点的间距如图乙所 S。 示，其中每相邻两点之间还有4个点未 (2)打C点时物体的速度大小为 m/s(结果保留两位有效数字)。 画出。 5.做“探究小车速度随时间变化规律”的 电火花计时器 小车 纸带 实验： B Ocm 图1 图2 (1)用一条纸带穿过打点计时器，该同学 发现有如图1中的两种穿法，感到有点犹 da 豫。你认为 (选填“A”或“B”)的 乙 穿法效果更好。 (1)部分实验步骤如下： 方法总结 (2)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带 A.调整倾角，使小车能够匀速下滑。 距离时如图2，B点的读数是 cm, B.关闭电源，取出纸带 已知打点计时器每0.02s打一个点，则B C.接通电源，待打点计时器工作稳定后 点对应的速度= m/s(v结果 放开小车。 保留三位有效数字)。 (3)某实验小组中的四位同学利用同一 D.把打点计时器固定在平板上，将纸带 条纸带分别作出了如图3所示的四幅 穿过限位孔。 v-t图像，其中最规范的是 ,由 E.将小车停靠在打点计时器附近，小车 此图像得到的加速度是 m/s2。 尾部与纸带相连。 0.50m·s 4/(m·s-) 0.50 F.选择220V交流电源并接好电路。 0.40 0.40 G.选择6~8V直流电源并接好电路。 0.30 0.30用 H.选择6~10V交流电源并接好电路。 0.20 0.20.40.6t/s 0.20020.40.6ts & 选择其中必需的实验步骤并按正确的 v/(m·s1) /(m·s) 0.50 0.50 先后顺序排列： (用字母 0.40 0.40 填写)。 0.30 0.30 0.20 0.6t/s 0.200.20.40.6t/8 (2)小车加速度大小的计算式应为a= 图3 ·163 巴物理 必修第一册 (3)如果当时电网中交变电流的周期不 /(m·s1) 间 正常，比已知的T略大，而做实验的同 1.20 1.10 纠错空间 学并不知道，那么加速度的测量值与实 1.00 际值相比 (选填“偏大”“偏小” 0.90 或“不变”)。 0.80 7.在“探究小车速度随时间变化规律”的 0.70 620t(×10-2s) 实验中 8.在用电火花计时器“探究小车速度随时 D E 布 间变化的规律”实验中，图甲是一次记 10111213141516171819 录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、 0123456789101112131415161718192021222324252627 D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还 乙 (1)如图甲所示，所用打点计时器的工 有四个点未画出。（电源频率为50 作电压为 Hz)。 A.直流220V B.交流220V A· B C。 D E 7.50 C.直流6V D.交流6V 单位：cm 27.60 60.30- 方法总结 (2)某次实验得到如图乙所示的一条清 -105.60 甲 晰纸带，截取了其中一段用刻度尺（单 ↑/(m-s-) 位：cm)进行测量，在纸带上标注了A、 B、C、D、E、F、G共7个计数点（每两个 点迹标注一个计数点)，已知打点计时 0 12345678910t/×10-1s) 器所用电源的频率为50Hz,取计数点 A对应时刻为0。其中计数点E所在位 (1)根据运动学有关公式可求得= 置的刻度尺读数为 cm,小车 1.38m/s,vc= m/s,Up= 加速过程中DF段的平均速度为 3.90m/s。(结果保留三位有效数字) m/s(计算结果保留两位有效 (2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸 数字)，用这一速度表示小车通过E点 上作出小车的v-t图像（从打A点时 时的瞬时速度，并将其描在坐标纸上 开始计时)。利用纸带上的数据求出小车 (见答题卷，其中B、C、D、F四个点已描 运动的加速度大小a= m/s2。 点完成)。请同学们在坐标纸上拟合图 (结果保留三位有效数字) 线，并求解小车运动的加速度a= (3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵 m/s2(计算结果保留两位有效 坐标是0.12m/s,此交点的物理意义是 数字)。 164·物理·必修第一册 正确；根据公式⑦=工可知，当物体位移无限小，时间无 限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位 移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C正 确；物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段 的平均速度，故D错误。] 13.解析：物体运动示意图为： →东 0 B 物体全程的位移大小x=℃2t2一1=6×5m一4X5m =10m,全程用时t=5s十5s十5s=15s,故平均速度 大小 =x=10m/s=二m/s,方向向西。物体全部的路程 s=2t2+yi1=6×5m十4X5m=50m,故平均速率 d=名-8m/s=号m/s. 10 答案：号m/s,方向向西号m/s 14.1(+)(2)20% U1十v2 第4节速度变化快慢的描述一加速度 1.A[若物体向右做减速运动，则速度变化量方向向左， A正确；若物体做匀速直线运动，不论速度大小速度变 化量都为零，故B错误；速度变化量是失量，既表示速度 变化的大小，也能表示速度变化的方向，故C、D错误。] 2.B[加速度的正、负只表示方向，比较其大小看绝对值， 故A错误；B的加速度大，表示其速度变化快，故B正 确；由于未知A、B两物体的速度方向为正还是为负，因 此无法确定速度的增减，故C、D错误。] 3.C[某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零，故A 错误；加速度与速度没有直接的关系，速度很大的物体， 其加速度可能很小，可能为零，比如匀速直线运动，故B 错误；速度变化时，加速度可以不变，故C正确；运动物 体的速度变化量越大，加速度不一定越大，还取决于变 化所用的时间，故D错误。] 4.D[小汽车在刚启动时，速度为零，加速度不为零，B可 能：小汽车高速且匀速行驶时，速度很大，而加速度为 零，A可能；在较长的时间内，小汽车加速度较小，速度 变化量也可以很大，C可能；加速度是表示速度变化快慢 的物理量，加速度大，速度变化一定快，D不可能。] 5.B[雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速 度增加得越来越慢；加速度为零时，雨滴的速度最大，A 错，B对；雨滴一直下落，位移逐渐增大，C错；加速度即 为速度变化率，加速度减小，故速度变化率减小，D错。」 6.D[由题意可知“利剑”的制动力逐渐增大，故其加速度 越来越大，则飞机做加速度增大的减速运动，故只有D 正确。门 7.B[由)一t图像的斜率知，0t2时间内，甲的加速度小 于乙的加速度，两者的加速度方向相同，A、D错，B对； 0t2时间内，甲一直向正方向运动，0一t1时间内，乙向 负方向运动，t1~t2时间内，乙向正方向运动，C错。] 8,C[遮光板通过第一个光电门的平均速度4=△ =3.0X102 0.30m/s=0.10m/s,这个速度就是通过第一 个光电门中间时刻的速度，即记时0.15s时的瞬时速 度；遮光板通过第二个光电门的平均速度=△， ·23 =3.0X102 0.10一m/s=0.30m/s,这个速度就是通过第二个光 电门中间时刻的速度，即第二个光电门记时0.05s时的瞬时速 0.30-0.10 度；因此加速度a=At=0.30+0.15+0.05m/52 △t 0.40m/s2,因此选项C正确。] 9.BD[根据加速度定义，该物体在任意1s末的速度比该 秒初的速度大3m/s,A错误，B正确；加速度和任何时 刻的速度大小都没有关系，故C错误；该物体在任意1s 初与前1s末对应的是同一时刻，速度相等。] 10.BCD[从题图可知01s内质点做初速度为零的匀 加速直线运动，加速度为3m/s;1~3s内质点做速度 为3m/s的匀速直线运动，3s末质点的速度为3m/s; 最后1s质，点做匀减速直线运动。] 11.ACD[在加速直线运动中，物体的加速度的方向与初 速度方向相同，确定初速度方向为正方向时，加速度为 正值，故选项A、D正确；在减速直线运动中，物体的加 速度的方向与初速度方向相反，取加速度的方向为负 方向时，物体速度为正值，选项B错误；在直线运动中， 如果是加速直线运动，取初速度的方向为负值，则加速 度为负值，且速度变大，故选项C正确。] 12.AB[由v一t图像可以看出，小车的速度先增加再不 变后减小，最大速度约为0.8m/s,故A、B均正确；小车 的速度先增大后减小，一直朝正方向运动，C错误；图线 弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运 动，故D错误。] 13.解析：物体在0~1s内做加速直线运动，速度变化量为 △y1=4m/s-0=4m/s =4m/s,方向与速度方向相同 加速度a1=△ 在1一3s内做减速直线运动， 速度变化量△v2=0-4m/s=一4m/s -4 加速度a2=A=3-1m/s=-2m/s， 方向与速度方向相反 在3一4S内做加速直线运动， 速度变化量△v3=一2m/s一0=一2m/s △ -2 加选度a=,-3m/=-2m/g, 方向与速度方向相同。 答案：见解析 14.0.4m/s20.33m/s2 第二章匀变速直线运动的研究 第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律 1.C[小车在钩码的牵引下运动时，采用多次测量，打出 多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误； 纸带上开始时密集的点，点距过小，测量误差较大，故应 舍去，找一个适当的点作为计时起点，故B错误，C正确； 选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的 误差，两相邻测量点间的时间间隔不一定取0.1s,故D 错误。] 2.BD[作一t图像时，选取的点越多，作出的图线越准 确，但由于实验存在误差，同一次实验得到的各点不可 能全部在同一直线上，因此，应使落不到直线上的点均 匀分布在直线的两侧，以减小实验造成的误差。] 3.B[因为有误差，这些点才不可能在一条直线上，若理 想化，这些点将都在一条直线上，①③错误，②④正确， 故B正确。门 8 4.解析：(1)相邻两，点间的时间间隔为0.02s,每隔4个点 取1个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为T= 5×0.02s=0.1s。 (2)c=p,≈2.5m/s. 2T 答案：(1)0.1(2)2.5 5.解析：(1)由图可知，该打点计时器为电磁式打点计时 器；在使用打点计时器时，纸带应放在复写纸的下方，故 B的效果更好。 (2)由图可知，A点的坐标为0.50cm,B点的坐标为 3.20cm,C点的坐标为6.30cm; 已知打点计时器每0.02s打一个点，利用匀变速直线运 动的推论：=2斧=600050×10：m/5 2×0.02 =1.45m/s。 (3)描完点后，先大致地判断这些点是不是在一条直线 上，然后画一条直线，让这些点均匀地散落在这条直线 的两侧，故C错误；描绘图像时取坐标单位的时候不能 随意，要使得大部分点落在整个坐标区域中，故B、D错 误，A正确：根据a=恕结合图像，可知，一：图像的斜率即 为纸带的加速度，则a=0.50-0.21m/3=0.483m/5。 0.6 答案：(1)B(2)3.201.45(3)A0.483 6.解析：(1)由于电火花计时器应用220V交流电，因此G、 H不选，另外由于只测加速度，不用平衡摩擦力，A步骤 不选，具体步骤为：先固定打点计时器，后接好电源，放 好小车，连好纸带，接通电源，放开小车，最后断开电源， 取出纸带，因此步骤是FDECB(DFECB)。 (2)由于每相邻两个计数点间还有4个，点没有画出，所以 相邻的计数，点间的时间间隔T=0.1s,设A到B之间的 距离为工1，以后各段分别为工2、工、工4、工5、x6,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：x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T x6-x3=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=了a,十a:十a,),即小车运动的加建度计算表 达式为：a=d。-dd=d,-2d 9T2 9T (3)交变电流的周期T略大，使得打，点时间间隔变长，最 后测量的△偏大，而计算时认为周期T正常，因此测量 加速度的值偏大。 答案：(I)FDECB(DFECB)(2)4,24(3)偏大 9T2 7.解析：(1)电火花打点计时器的工作电压为交流220V, 而电磁式打点计时器，其工作电压为交流4一6V,图中 为电火花打点计时器，故B正确，A,C、D错误。 (2)计数，点E所在位置的刻度尺读数为14.50cm,DF段的 位移为：xs=(19.15-10.30)cm=8.85cm,则重物下落过 程中DF段的平均速度为：0==8.85X10 4X0.02m/s =1.1m/s. 根据描点作图，速度与时间图像如图所示。 ·23 参考答案 v/(m·s) 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.706 8 121620/八×10-2s) 围线的鲜率为加速度，为a=铝2经m =3.0m/s2。 答案：(1)B(2)14.501.13.0 8.解析：(1)打C点时对应的速度为 t-27-60.9027.50 0.2 m/s=264cm/s=2.64m/s。 (2)用描，点法作出小车的V-t图像如图所示。 ↑/(ms) 012345678910×10-18) 由图知小车运动的加速度大小 a=n-B=3.90m/s-1.38m/s=12.6m/s。 (3-1)×10-1s (3)此交，点表示从A点开始计时时，小车的速度大小为 0.12m/s。 答案：(1)2.64(2)见解析图12.6 (3)从A点开始计时时，小车的速度大小为0.12m/s 第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.B[匀加速直线运动中，加速度和初速度方向相同，选 项A正确；加速度的正、负取决于正方向的选取，加速度 方向与规定的正方向相同时加速度为正值，反之为负 值，所以无论是匀加速还是匀减速，加速度有可能是正 值，也有可能是负值，选项C正确，选项B错误；当规定 初速度方向为正方向时，匀加速直线运动中的加速度与 速度方向相同，故取正值，选项D正确。] 2.A[v=4十2t与v=t6十at比较可知：=4m/s, a=2m/s2,故A正确。] 3.B[在驰道上的运功时间4-= s=20s,在空中 a12 的运动时间，=一”=200-405=325，则运动的总 a2 5 时间t=t1+t2=(20+32)s=52s,故B正确，A、C、D 错误。] 4.D[由题意可得30TFSI的加速度大小为a=3m/s2,末 速度大小为v=100km/h=27.8m/s,由速度时间关系 可得时同为1=吕-2头8s=9.3s放D正确，A,B.C 错误。] 5.D[由=十at得v=0十2×4m/s=8m/s,在计算 时不需要每个物理量的后面都带单位，故A错误，D正 确；在计算时要在整个结果后带上所求物理量单位，故 B、C错误。] 9