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

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律随堂练习

一、实验原理及操作

1．用打点计时器可以测量纸带运动的时间和位移。下面是未按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后根据实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。

A．在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线，导线另一端分别接在低压      （选填“交流”或“直流”）电源的两接线柱。

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过      ，并压在      下面。

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离。

D．接通电源，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。

E．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间      。

F．利用公式计算纸带运动的平均速度。

实验步骤的合理顺序是            。

2．如图所示是电火花计时器的示意图。

(1)电火花计时器和电磁打点计时器一样，当工作电源的频率是50Hz时，每隔           s打一次点，用电火花计时器工作时的基本步骤如下：

A．当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源

B．将长木板上远离滑轮端固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，接上电源；

C．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器；

D．把小车放在靠近打点计时器端，先接通电源再释放小车。

上述步骤正确的顺序是           。（按顺序填写步骤编号）

(2)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出两点间距           cm。

3．(1)打点计时器是使用电源的      仪器（选填“计时”或“计数”）。电火花打点计时器工作电压是      （选填“220V”或“8V”）。当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则计数周期

为      （选填“0.08s”或“0.1s”）。

(2)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

(3)如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，记录了甲、乙两辆小车的运动情况。从纸带可分析出      （选填“甲”或“乙”）运动的平均速度较大。

二、实验数据处理

4．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：

(1)图中        （选填“A”或“B”）是电火花式打点计时器，它使用的电源为        （选填“交流”或“直流”）电源；

 

 

 

(2)在图的实验中，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

(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。

①如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度       （结果保留3位有效数字）

②该同学分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像        。由图像可以说明         。

③如果当时电网中交变电流的频率稍有减小，频率从50Hz变成了49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比            。（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）

5．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。并记录了相关数据，如图甲所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出。

(1)（不定项选择）所用实验器材选用电火花计时器（含纸带、墨粉盘）、一端附有定滑轮的导轨、小车、细绳、钩码、导线及开关外，还必须需要的器材有（　　）

A．220 V交流电源  B．3节1.5 V干电池   C．刻度尺    D．秒表

(2)关于此实验操作步骤，下列说法错误的是（　　）

A．在释放小车前，小车应停在远离打点计时器那一端

B．小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行

C．处理纸带时，可以舍弃点迹密集的点，只利用点迹清晰，间隔适当的一部分进行测量

(3)计算的瞬时速度vD =       m/s；（保留三位有效数字）

位置	B	C	D	E	F
速度/（m⋅s−1）	0.400	0.479		0.640	0.721

(4)以A点为计时起点，请在坐标图乙中画出小车的v − t图线。     

(5)根据所画出的小车的v − t图线计算出小车的加速度a =       m/s2。（保留两位有效数字）

三、实验创新方案

6．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门，用分度值为1mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图丙所示，则

(1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是______。