2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习围绕“探究小车速度随时间变化的规律”实验，通过基础单选、中档多选与综合计算的分层设计，实现从实验操作到数据处理的知识巩固，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|打点计时器操作、纸带点迹分析|单选1-5聚焦实验基本技能，强化运动观念| |中档|误差分析、瞬时速度计算|单选6-8及多选9-11考查科学推理，提升实验理解| |提升|加速度计算、数据综合应用|计算题12-13综合纸带处理，体现科学探究能力|

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步作业 一、单选题 1．在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是( ) A.先接通电源，后让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以 2．如图所示，图甲是电磁打点计时器的示意图，图乙是该打点计时器在某次实验中打出的纸带，(电源频率为50 Hz)则以下说法中正确的是(      ) A.将该打点计时器接在8 V的直流电源上，它将在纸带上每隔0.02 s打一个点 B.当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越小 C.若纸带上打出两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上之间任何一点的瞬时速度 D.两点间距离过小，测量误差会增大，所以实际测量中D、F之间的距离越大越好 3．如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段，两点为计数点，中间点迹为实际点迹，打点计时器电源的频率为50 Hz，则两点间的时间间隔为(      ) A.0.02s B.0.06s C.0.08s D.0.10s 4．关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是(      ) A.使用时先释放重物，再接通电源 B.如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大 D.电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上 5．气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上方的遮光条将光遮住，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 6．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是(   ) A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度 B.根据实验数据画出图象，量取其倾角，由公式求出加速度 C.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 7．为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条。滑块先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，则下列说法正确的是(   ) A.滑块通过第一个光电门时的速度为0.82 m/s B.滑块的加速度大小为 C.滑块在做减速运动 D.换用宽度更宽的遮光条可以更精确地测出滑块通过光电门时的速度 8．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. 二、多选题 9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(      ) A.通过调节滑轮的高度，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上 B.坐标轴的单位长度越小越好 C.开始打点前要先接通电源后释放小车，打完点后要先断开电源后取纸带 D.槽码的质量越大越好 10．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( ) A.通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行） B.小车应放在靠近打点计时器的一端 C.实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸带 D.钩码的质量越大越好 11．如图所示，用气垫导轨和光电计时器研究物体的运动，滑块沿气垫导轨下滑时，光电计时器能分别记录挡片（宽为L）挡住A、B光电门的时间、，根据气垫导轨上的刻度尺，可以测量出A、B光电门的距离x。在实验时，下列说法错误的是(      ) A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种放大的思想方法 B.是挡光片通过光电门A时的平均速度，不能看作瞬时速度 C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小 D.可以根据公式计算滑块的加速度大小 三、计算题 12．小李同学用图甲所示的实验装置来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。 （1）实验时，________________（填“需要”或“不需要”）平衡小车受到的阻力。 （2）某次正确操作后获得图乙所示的一条纸带，为连续相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，点间距离未记录下来，其他各点间距离如图乙所示。已知电火花计时器所接电源频率为，则在纸带上打出D点时小车的速度大小________________，小车的加速度大小________________。（计算结果均保留三位有效数字） 13．某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。 （1）电火花打点计时器所接的电源应为___________V的______________________（填“交流”或“直流”）电源。 （2）下列实验操作中正确的是______________________。 A.调节定滑轮的高度使细线与长木板平行 B.释放小车前，应让小车靠近打点计时器 C.接通电源的同时，释放小车 D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时，应移动刻度尺分别测量每段长度 （3）实验打出的纸带如图2所示，图上各点为计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未标出，打点计时器所接电源的频率为50HZ，根据打出的纸带算出小车运动的加速度__________（结果保留2位小数）。 （4）该同学想用图象法处理数据求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度，其中打B点时小车的速度_______m/s，将求出的各点的速度在坐标系中描点作图，作出的图象如图3所示，由图3可得小车的加速度________________，图象与纵轴的交点表示________________。（结果保留2位小数） 参考答案 1．答案：A 解析：为了充分利用纸带，实验时，应先接通电源，后让纸带运动。故选A。 2．答案：C 解析：将该打点计时器接在8 V的交变电源上，它将在纸带上每隔0.02 s打一个点，选项A错误；当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越大，选项B错误；若纸带上打出两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上之间任何一点的瞬时速度，选项C正确；两点间距离越小，测量误差会变大，但实际测量中之间的距离并非越大越好，适当增大最好，选项D错误。 3．答案：D 解析：已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s。由图可知，AB两点间有5个间隔，故AB间的时间间隔为，故D正确，ABC错误。故选:D。 4．答案：C 解析：A.使用打点计时器时应先接通电源，待打点稳定后再释放重物，A错误； B.由于打点计时器使用的是50Hz交流电源，打点周期是 如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是 B错误； C.由于纸带上相邻两计数点间的时间间隔相等，如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大，C正确； D.电磁打点计时器接在6V交流电源上，电火花打点计时器接在220V交流电源上，D错误。 故选C。 5．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。 6．答案：C 解析：A.若取任意两计数点的速度用公式算出加速度，两计数点数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大；故A项错误.B.图像的倾角随v、t的量度不同而倾角不同，故B项错误；C.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度；图线是考虑到所有数据，拟合成的图线，图线上会舍弃误差较大的点，不在线上的点均匀分布在两侧，所以加速度测量值的误差小.故C项正确.D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度；看似用了所有数据，但实际上只使用了始末两个数据，始末两个数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大；故D项错误. 7．答案：B 解析：滑块通过第一个光电门时的速度为，故A错误；滑块的加速度为，故B正确；因为加速度，即加速度a的方向与速度方向相同，所以滑块在做加速运动，故C错误；遮光条的宽度越窄，通过光电门的时间越短，测量的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度，故D错误。 8．答案：B 解析：根据匀速直线运动的位移公式，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。 9．答案：AC 解析：A.实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条水平线上，可以减小误差，A正确； B.要适当地选取坐标轴的单位长度，使图像尽量分布在坐标平面中央，B错误； C.开始打点前要先接通电源后释放小车，打完点后要先断开电源后取纸带，C正确； D.槽码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误。 故选AC。 10．答案：ABC 解析：实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行），才能保证小车速度随时间均匀变化，还可以减小摩擦，A正确；打点计时器与定滑轮间的距离尽可能大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，B正确；实验时应先接通电源后释放小车，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以尽可能打出较多的点并保护打点计时器，C正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误. 11．答案：ABC 解析：A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种极限的思想方法，故A错误； B.由于较小，则挡光片通过光电门A时的平均速度，可看作瞬时速度，故B错误； C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小，其中t代表滑块从A到B的时间，故C错误； D.根据速度—位移公式可知 故D正确； 本题选择错误选项； 故选ABC。 12．答案：（1）不需要（2）0.317；0.478 解析：（1）实验时只需确保小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡小车受到的阻力。 （2）相邻两个计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动规律可知，。 13．答案：（1）220V；交流电源（2）AB（3）1.97（4）0.81；2.08；纸带上O点的小车的速度 解析：（1）电火花打点计时器所接的电源应为220V。 交流电源。 （2）A.为减小实验误差，应调节定滑轮的高度使细线与长木板平行，A正确； B.释放小车前，应让小车靠近打点计时器，B正确； C.接通电源，使打点计时器打点稳定后，再释放小车，C错误； D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时，使刻度尺的零刻线对准纸带上的第一个计数点，依次记录下纸带上两点间距离，不应移动刻度尺分别则量每段长度，这样会产生较大的误差，D错误。 故选AB。 （3）相邻两计数点间还有四个计时点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，则有纸带上相邻两点的时间间隔是 由，可得小车运动的加速度 （4）打B点时的速度 由图3可得小车的加速度 图象与纵轴的交点表示纸带上O点的小车的速度。 学科网（北京）股份有限公司 $