2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层作业 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册【基础题】

**基本信息** 分层清晰，从实验基础操作到综合探究应用，梯度递进适配新授课知识巩固，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础通关|实验操作规范、仪器使用、基础数据处理|以选择为主，直接考查打点计时器使用、纸带连接等基础操作，夯实物理观念| |B组拓展提升|误差分析、实验原理深化、多过程数据处理|结合多选与计算，强化科学推理，如加速度计算、误差减小措施| |C组综合拓展|综合实验设计、多步骤计算与论证|以综合题形式，体现科学探究，如实验步骤设计、速度加速度计算|

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026高一上·南京月考）在“探究速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为四位同学用重锤代替小车，将打点计时器竖直安放进行实验时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】在探究速度随时间变化的规律时，为了充分利用纸带，在纸带上留下更多的点迹，重物应该靠近打点计时器，为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，应手提着纸带上端，使纸带处于竖直方向。 故选A。 （多选）2．（2025高一上·邯郸期末）无动力小车带着纸带在水平地面上运动时得到的纸带如图所示，相邻两计数点之间有四个计时点未标出，所用电火花打点计时器接频率为50Hz的交流电源。下列说法正确的是（　　） A．纸带的左端与小车相连接 B．所用电源电压为220V C．打下B点时小车的速度大小约为 D．小车运动时的加速度大小为 【答案】B,D 【解析】A．无动力小车在水平地面上运动，由于受到摩擦力的作用所以做减速运动，根据打点周期一定，速度不断减小可以得出点迹间隔逐渐减小，故纸带右端与小车相连接，故A错误； B．根据工作原理可以得出电火花打点计时器接220V交流电源，故B正确； C．已知打点频率为50Hz，相邻两计数点之间有四个计时点未标出，故相邻计数点的时间间隔为 在匀变速直线运动中，由于中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，根据平均速度公式可以得出打下点时小车的速度 故C错误； D．小车做匀减速直线运动，根据逐差法可得小车运动时的加速度 代入数据解得小车运动时的加速度 故D正确。 故选BD。 3．（2024高一上·射阳期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 【答案】C 【解析】A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A错误； BC．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，C点为B与D的中间时刻点，则有 故B错误； 同理可得 故C正确； D．由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，打点计时器每隔0.02s打一个点，所以时间间隔应为0.1s，D错误。 故选C。 4．（2026高一上·海陵期中）用电磁打点计时器探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律实验中，下列关于纸带安装和轨道末端滑轮高度调节的操作，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】AB．需要把复写纸放在纸带的上方，这样振针打在复写纸上，才能在纸带上留下点迹，A选项图中情况与所述不符；故A错误，B正确； CD．实验时应调节轨道末端滑轮的高度，使细线与木板平行，CD两个选项均未与所述相符；故CD错误。 故答案为：B。 （多选）5．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t图象的说法中，正确的是（　　） A．只要确定了v-t图象中的两点，就可以得到小车运动的v-t图象，因此，实验只需要测出两组数据 B．作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确 C．作出的v-t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以 D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去 【答案】B,D 【解析】作v-t图时，为了使图线尽量准确，应该有较多的数据点，选项A错误B正确；作图时应使尽量多的点在直线上，其他的点均匀地分布在直线两侧，个别误差大的点，可以舍去不予考虑，选项C错误D正确。 （多选）6．（2025高一上·郑州月考）在“探究小车的速度随时间变化关系”的实验中，下列方法和措施可减小实验误差的是（　　） 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．使小车运动的速度尽量小 C．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 D．舍去纸带上密集的点，只用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量和计算 【答案】A,D 【解析】把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点，可以减小测量的误差．A符合题意．为了减小实验的误差，要使得小车的速度应该略大一些，这样两点间距会稍大些，有利于长度的测量．B不符合题意．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，对实验的误差没有影响，C不符合题意；舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那部分进行测量和计算，可以减小测量的误差．D符合题意． 故答案为：AD. 【B组拓展提升】 （多选）7．（2025高一上·潍坊期中）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列操作正确的是（　　） A．电火花计时器应使用6 V以下交流电源 B．电火花计时器应固定在长木板有滑轮的一端 C．释放小车前，小车要靠近电火花计时器 D．应先接通电源，后释放小车 【答案】C,D 【解析】解：A、电火花计时器使用220V的交流电源，电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，故A错误． B、电火花计时器应固定在长木板没有滑轮的一端，故B错误； C、为了有效利用纸带，在释放小车前，小车要靠近电火花计时器，故C正确； D、为了打点稳定，并能使用较多的纸带，应先接通电源后释放纸带，故D正确． 故选：CD． 8．（2026高一上·苏仙期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 【答案】C 【解析】A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A不符合题意； BC．根据C点为B与D的中间时刻点，则有 B不符合题意； 同理可得 C符合题意； D．由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔应为0.1s，D不符合题意。 故答案为：C。 9．（2024高一上·徐州期末）某同学利用如图所示实验仪器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列操作或说法正确的是（　　） A．本实验需要平衡摩擦力 B．实验时，先释放小车，再接通电源 C．本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行 D．为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量 【答案】C 【解析】AD、本实验不需要保证钩码质量远小于小车质量，也不需要平衡摩擦力，只需要研究速度随时间的变化规律即可，故AD错误； B、应先接通电源，后释放小车，故B错误； C、为了保证过程中小车做匀变速运动，本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行，故C正确。 故答案为：C。 （多选）10．（2025高一下·岳阳期末）在做《研究匀变速直线运动》的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示，设各相邻记数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两记数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（　　） A．s2﹣s1=aT2 B．s4﹣s1=3aT2 C．s1= aT2 D．打点2时物体的速度为v2= 【答案】A,B 【解析】解：A、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2与xm﹣xn=（m﹣n）aT2 可得：xm﹣xn=（m﹣n）△x 所以s2﹣s1=aT2，故A符合题意．s4﹣s1=3aT2，故B符合题意． C、打点计时器在纸带上打0点时速度不一定为零，所以s1=v0t+ aT2，故C不符合题意． D、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得打点2时物体的速度为v2= ，故D不符合题意． 故答案为：AB． 【C组综合拓展】 11．（2025高二下·南明期末）某实验小组的同学用如图甲所示的装置测量匀变速直线运动的加速度。 （1）为使纸带在运动中受到的阻力较小，实验中使用了电火花计时器，该计时器所接电源应为　 　（填正确答案标号）。 A.220V的直流电源 B.220V的交流电源 C.4V~6V的交流电源 D.4V~6V的直流电源 （2）实验前，该实验小组的同学先把长木板右端垫高，在不挂钩码的情况下，轻推小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样平衡摩擦力后，对测量加速度的准确性　 　（选填“有帮助”或“没有影响”）。 （3）已知打点计时器打点的频率为f，图乙为实验中打出的一条纸带，实验测出的物理量已标在图上，纸带从右向左运动，则打A点时，小车的速度vA=　 　；打B点时，小车的速度vB=　 　，小车的加速度为　 　。 【答案】B；没有影响；；； 【解析】（1） 实验中使用了电火花计时器， 电火花计时器接220V的交流电源，B项正确。 （2）该实验是利用纸带上的点迹数据计算加速度，只要合力不变即可，平衡摩擦力对测量加速度的准确性没有影响； （3）小车做匀变速运动，中间时刻的瞬时速度等于这一段时间的平均速度，有 同理可得，根据匀变速直线运动公式可得 12．（2025高一上·天心期中）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器每隔　 　 s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器 （含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号）（　　） A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是（　　） A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （4）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下 C点时小车的瞬时速度大小为　 　m/s；（保留两位有效数字） ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为　 　 m / s2。（保留两位有效数字） 【答案】（1）0.02 （2）A；C （3）B；D （4）0.30；0.40 【解析】（1）两种打点计时器的电源频率为50Hz，根据频率为周期的倒数可以得出每隔打一个点。 （2）AB．打点计时器工作时应该使用电压合适的50Hz交流电源，A正确，B错误； C．为了测量位移的大小，实验需要使用刻度尺，C正确； D．打点计时器具有计时功能所以不需要秒表，D错误； E．实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的，测量速度只需要测量时间和距离，因此不需要天平测小车和钩码的质量，E错误。故选AC。 （3）A．为了充分利用纸带，打出更多的数据点，实验应该先接通电源后释放小车，所以A错误B正确； CD．为了充分利用纸带，在纸带上打出更多的点，应该将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，C错误，D正确。故选BD。 （4）①纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出，所以两个计数点之间的时间为0.1s，由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，根据平均速度公式可以得出C点时小车的速度大小为 ②小车做匀变速直线运动，根据逐差法可以得出小车的加速度为 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 分层作业 2026-2027学年高一物理人教版必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026高一上·南京月考）在“探究速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为四位同学用重锤代替小车，将打点计时器竖直安放进行实验时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是（　　） A． B． C． D． （多选）2．（2025高一上·邯郸期末）无动力小车带着纸带在水平地面上运动时得到的纸带如图所示，相邻两计数点之间有四个计时点未标出，所用电火花打点计时器接频率为50Hz的交流电源。下列说法正确的是（　　） A．纸带的左端与小车相连接 B．所用电源电压为220V C．打下B点时小车的速度大小约为 D．小车运动时的加速度大小为 3．（2024高一上·射阳期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 4．（2026高一上·海陵期中）用电磁打点计时器探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律实验中，下列关于纸带安装和轨道末端滑轮高度调节的操作，正确的是（　　） A． B． C． D． （多选）5．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t图象的说法中，正确的是（　　） A．只要确定了v-t图象中的两点，就可以得到小车运动的v-t图象，因此，实验只需要测出两组数据 B．作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确 C．作出的v-t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以 D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去 （多选）6．（2025高一上·郑州月考）在“探究小车的速度随时间变化关系”的实验中，下列方法和措施可减小实验误差的是（　　） 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．使小车运动的速度尽量小 C．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 D．舍去纸带上密集的点，只用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量和计算 【B组拓展提升】 （多选）7．（2025高一上·潍坊期中）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列操作正确的是（　　） A．电火花计时器应使用6 V以下交流电源 B．电火花计时器应固定在长木板有滑轮的一端 C．释放小车前，小车要靠近电火花计时器 D．应先接通电源，后释放小车 8．（2026高一上·苏仙期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（　　） A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．从纸带上不可能求出计数点C对应的速率 C．从纸带上可以求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 9．（2024高一上·徐州期末）某同学利用如图所示实验仪器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列操作或说法正确的是（　　） A．本实验需要平衡摩擦力 B．实验时，先释放小车，再接通电源 C．本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行 D．为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量 （多选）10．（2025高一下·岳阳期末）在做《研究匀变速直线运动》的实验中，利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点，如图所示，设各相邻记数点之间的距离分别为s1、s2、s3、…、s6，相邻两记数点间的时间间隔为T，则下列关系式中正确的是（　　） A．s2﹣s1=aT2 B．s4﹣s1=3aT2 C．s1= aT2 D．打点2时物体的速度为v2= 【C组综合拓展】 11．（2025高二下·南明期末）某实验小组的同学用如图甲所示的装置测量匀变速直线运动的加速度。 （1）为使纸带在运动中受到的阻力较小，实验中使用了电火花计时器，该计时器所接电源应为　 　（填正确答案标号）。 A.220V的直流电源 B.220V的交流电源 C.4V~6V的交流电源 D.4V~6V的直流电源 （2）实验前，该实验小组的同学先把长木板右端垫高，在不挂钩码的情况下，轻推小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样平衡摩擦力后，对测量加速度的准确性　 　（选填“有帮助”或“没有影响”）。 （3）已知打点计时器打点的频率为f，图乙为实验中打出的一条纸带，实验测出的物理量已标在图上，纸带从右向左运动，则打A点时，小车的速度vA=　 　；打B点时，小车的速度vB=　 　，小车的加速度为　 　。 12．（2025高一上·天心期中）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器每隔　 　 s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器 （含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号）（　　） A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是（　　） A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （4）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下 C点时小车的瞬时速度大小为　 　m/s；（保留两位有效数字） ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为　 　 m / s2。（保留两位有效数字） 学科网（北京）股份有限公司 $