2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步练习 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

**基本信息** 聚焦“做直线运动物体的瞬时速度”实验，以“基础过关”为核心，通过选择与实验题结合，构建从操作规范到数据处理的递进式巩固路径，强化科学探究与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关|打点计时器使用、实验操作步骤、瞬时速度测量原理、数据处理（逐差法）、误差分析|选择题考查仪器规范（如计时器电源、释放顺序），实验题从填空（电源频率）到计算（速度、加速度）再到图像分析（v-t图像），难度梯度从基础操作到综合应用|

第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步练习 基础过关 一、选择题 1.用如图所示的装置做“做直线运动物体的瞬时速度”实验，下列做法正确的是(　　) A.小车从靠近定滑轮处释放 B.先启动计时器，再释放小车 C.实验前要平衡小车受到的阻力 D.电火花计时器接学生电源直流输出端 2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,包含下列四个步骤:①把长木板放在实验台上,用木块垫高;②把纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面;③把打点计时器固定在长木板垫高的一端,连接好电路;④把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车。正确的操作顺序是( ) A.①②③④ B.①②④③ C.②①③④ D.①③②④ 3.气垫导轨上的滑块经过光电门时,其遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,下列做法正确的是( ) A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条 C.增大滑块的质量 D.减小滑块的质量 4.如图所示，在用光电门传感器、数据采集器和计算机等器材测量小车做匀加速运动的加速度的实验中，如果两挡光片的间距d不变，仅改变两挡光片的宽度b，以下说法正确的是( ) A.无论两挡光片各自宽度变小还是变大，测出的加速度不变 B.只要两挡光片宽度的减小量相同，测量误差就可避免 C.从理论上讲，两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小 D.两挡光片的宽度都变小，测得小车的加速度必定变大 二．实验题： 5.在“做直线运动物体的瞬时速度”中。 (1)电磁打点计时器是一种使用________(填“交流”或“直流”)电源的仪器。当所接电源频率是50 Hz时，它每隔________s打一次点。 (2)接通电源与释放纸带，让纸带(随小车)开始运动，操作正确的是________。 A.先接通电源，后释放纸带 B.先释放纸带，后接通电源 C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以 6.打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题。 (1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________。 (2)乙图是________打点计时器，电源采用的是________。 (3)某同学在做“匀变速直线运动的实验探究”的实验中，用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。他做此实验时步骤如下： A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。 B.将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 C.把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。 D.小车停止运动后，直接取下纸带。 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。 F.换上新纸带，重新操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。 其中错误或遗漏的步骤有： ①_____________________________________________________________； ②____________________________________________________________。 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 ______________________________________________________________。 7.(2026 ·江苏连云港期中)在如图所示的“做直线运动物体的瞬时速度”实验中: (1)学校实验室提供如图甲、乙所示的两种打点计时器。某实验小组决定使用电火花计时器，应是图　　　　(选填“甲”或“乙”)中的计时器。  (2)本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节，正确的是　　　　。  (3)该实验小组中的四位同学利用同一条纸带，分别作出了如图所示的四幅v-t图像，其中最规范的是　　　　。  (4)某同学选取一条点迹清晰的纸带进行研究，在其上取了0、1、2、3、4、5、6这7个计数点(相邻两计数点间均有4个计时点未画出)，根据纸带提供的信息，纸带上计数点2对应刻度尺的读数是　　　　 cm。已知交变电流的频率为50 Hz，则打下计数点4时小车的速度大小为　　　　 m/s;小车的加速度大小为　　　　 m/s2(计算结果均保留2位有效数字)。  8.在做“做直线运动物体的瞬时速度”的实验时，所用交流电源频率为50 Hz，如图是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……那么相邻两个计数点之间的时间为________ s，各计数点与0计数点之间的距离依次为s1＝3 cm、s2＝7.5 cm、s3＝13.5 cm，则物体通过1计数点的速度v1＝______ m/s，通过2计数点的速度v2＝______ m/s，运动的加速度为______ m/s2。 9.图甲为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s。 从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为______cm，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为______m/s；小车在布面上运动的加速度大小为______m/s2。 10.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留2位有效数字) 11.如图所示，某同学在做“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm，s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm。 (1)求计数点3处的瞬时速度的大小； (2)作出小车运动的速度—时间图象，由图象求小车运动的加速度。 参考答案： 1.答案　B解析　在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，远离滑轮处，以便在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，A错误；实验中为了在纸带上打出更多的点，也为了打点的稳定，应先启动打点计时器，然后释放小车，B正确；该实验不需要平衡小车受到的阻力，C错误；电火花计时器接220 V交流电源，D错误. 2.答案　D解析 先组装器材,然后进行实验操作,所以首先把长木板放在实验台上,用木块垫高,然后将打点计时器固定在长木板垫高的一端,并接好电路;再将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,最后把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,故顺序为①③②④,故选D。 3.答案　B解析 本题中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小遮光时间,可换用宽度更窄的遮光条,故A错误,B正确;滑块的质量对滑块的速度大小的测定没有影响,故C、D错误。 4.答案　B解析 光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，测量通过的速度，利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得出瞬时速度，当两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小，测出的加速度会随着速度变化而变化，即测量值会接近真实值，但加速度并不变大，A、B、D错误，C正确． 5.解析　(1)电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。 (2)开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点。 答案　(1)交流　0.02　(2)A 6.解析　(1)甲图是电磁打点计时器，电源为4～6 V低压交流电。 (2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V交流电。 (3)实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误或遗漏的步骤是A、D。合理的顺序应是BECADF。 7.答案　(1)乙　(2)B　(3)A　(4)4.50　0.38　0.50 解析　(1)图甲是电磁打点计时器，图乙是电火花计时器，应选乙。 (2)滑轮调节的高度要使细绳与长木板平行，故选B。 (3)描绘图像取坐标标度时，要让大部分点落在整个坐标区域中，描点后，用一条光滑的直线将这些点拟合起来，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点要均匀地分布在这条直线的两侧，误差太大的点应舍弃，故选A。 (4)纸带上计数点2对应刻度尺的读数是4.50 cm; 交变电流的频率为50 Hz，相邻两计数点间均有4个计时点未画出，所以相邻两计数点之间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.10 s，用3、5之间的平均速度表示4点对应的瞬时速度，可得打下计数点4时小车的速度大小为 v4== m/s=0.38 m/s， 根据逐差法可得加速度大小为a== m/s2=0.50 m/s2。 8.解析　打点计时器应接在交流电源上，每隔0.02 s打一次点，若每5个点取一个计数点，则打点的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s。 根据v1＝＝ m/s＝0.375 m/s，同理可得v2＝0.525 m/s； a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2。 答案　0.1　0.375　0.525　1.5 9.解析　A、E两点的刻度分别为sA＝13.20 cm，sE＝6.00 cm，AE＝sA－sE＝7.20 cm(7.19～7.21 cm)，匀速运动的速度为v＝＝0.90 m/s(0.89～0.91 m/s)。 F点以后做减速运动，相邻T内的位移差Δs＝0.20 cm。 由Δs＝aT2得：a＝＝ m/s2＝5.0 m/s2(4.9～5.1 m/s2)。 答案　7.20(7.19～7.21)　0.90(0.89～0.91) 5.0(4.9～5.1) 10.解析　(1)小车在阻力的作用下做减速运动，由图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动。 (2)已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为Δt＝ s＝ s，所以A点位置的速度为vA＝ m/s＝0.19 m/s。 根据逐差法可求加速度a＝，解得a＝0.038 m/s2。 答案　(1)从右向左　(2)0.19　 0.038 11.解析　(1)计数点3的瞬时速度v3＝＝ m/s≈0.86 m/s， (2)同理可求v1＝＝ m/s≈0.74 m/s， v2＝＝ m/s≈0.80 m/s， v4＝＝ m/s≈0.93 m/s， v5＝＝ m/s≈0.99 m/s。 以纵轴表示速度，以横轴表示时间，描点连线如图所示。 由图象可以看出，小车的速度随时间均匀增加，其运动的加速度可由图线求出，即a＝＝0.63 m/s2(0.62～0.64 m/s2均可)。 答案　(1)0.86 m/s　(2)图见解析　0.63 m/s2 学科网（北京）股份有限公司 $