第1章 05 3 位置变化快慢的描述——速度 第2课时 实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度 （课时跟踪）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修一课时作业（人教版）

第2课时　实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度 建议用时:40分钟 1.[2026·天津二十一中高一期中] 在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中,如图所示是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带.F点在E、G两点之间,E、G两点间的位移用Δx表示,对应的时间用Δt表示.对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是 (　) A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度 B.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔大小与测量F点的瞬时速度无关 C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小 D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关 2.在用手拖动纸带,测量纸带的平均速度和瞬时速度时,打出的一条纸带如图所示,所用打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz. (1)在计算A、F间纸带的平均速度时,下列做法正确的是　　　　.(填选项前的字母)  A.用A、F间距除以0.1 s B.用B、E间距除以0.06 s C.用A、C间距除以0.04 s D.用C、D间距除以0.02 s (2)在计算打C点时纸带的瞬时速度时,下列说法正确的是　　　　.(填选项前的字母)  A.理论上,用A、E间的平均速度代替比用B、D间的平均速度代替更准确 B.理论上,不能用B、C间或C、D间的平均速度代替 C.考虑到测量实际,用B、D间的平均速度代替比用B、E间的平均速度代替一定更准确 D.考虑到测量实际,用A、D间的平均速度代替比用B、D间的平均速度代替可能更准确 3.在探究小车做直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器. (1)图乙是　　　　(选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其电源采用的是　　　　(选填“交流约8 V”或“交流220 V”).  (2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是　　　　.(填选项前的字母)  A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源 B.电磁打点计时器和电火花计时器可以使用同样的电源 C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大 D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快 4.[2025·广东广州大学附中高一月考] 如图所示的A、B、C三条纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带(所接电源频率为50 Hz,纸带的左端连接小车). (1)从点痕的分布情况可以断定:纸带　　　　是匀速通过打点计时器的,纸带　　　　是越走越快的,纸带　　　　是开始越走越快,后来又越走越慢的.  (2)图中纸带C是舍去前面比较密的点,从0开始,每5个连续点取1个计数点,标以1,2,3,4,5,…,那么相邻两个计数点之间的时间间隔为　　　　 s.各计数点之间的距离如图所示,则小车通过“1”计数点的速度大小v1=　　　　 m/s,通过“3”计数点的速度大小v3=　　　　 m/s.  5.[2026·湖南汨罗一中高一开学考] 某同学利用如图甲所示装置研究小车的直线运动. (1)电磁打点计时器是一种使用　　　　(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约　　　　 V,当电源的频率为50 Hz时,它每隔　　　　 s打一次点.  (2)某同学实验中获得一条纸带如图乙所示,其中两相邻计数点间还有四个点未画出.已知所用电源的频率为50 Hz,则打A点时小车运动的速度大小vA=　　　　 m/s,小车从A点运动到D点的平均速度大小v=　　　 m/s.(结果均保留两位有效数字)  (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏　　　　(选填“大”或“小”).  6.[2026·甘肃天水一中高一月考] 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1 mm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　　　　(填选项前的字母).  A.等效替代法 B.理想实验法 C.极限思维法 (2)读出挡光片的宽度为d=　　　　 cm.  (3)滑块在牵引力作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了它通过光电门的时间t,挡光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度v=　　　　.但实质上v是滑块通过光电门的 　　　　　　(选填“平均速度”或“瞬时速度”).要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将挡光片的宽度　　　　(选填“增大”或“减小”)一些.  7.[2025·湖南长沙实验中学高一月考] 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备.某防空雷达发现一架飞机正在水平朝雷达正上方匀速飞来,某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示,经过t=173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示.已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10-4 s,电磁波的速度为3×108 m/s,则该飞机的飞行速度大小约为 (　) A. 1200 m/s B. 900 m/s C. 500 m/s D. 300 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.A　[解析] 根据瞬时速度的定义可知,从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度,故A正确,B错误;测量误差是不可避免的,但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器、改进实验方法、熟练实验技能等减小测量误差,从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔稍大,则对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确,故C、D错误. 2.(1)A　(2)D [解析] (1)由纸带可知A、F之间的时间间隔为t=5×0.02 s=0.1 s,根据=,在计算A、F间的平均速度时,应用A、F间距除以0.1 s,故A正确. (2)在计算打C点时纸带的瞬时速度时,由于B、D更接近C点,理论上,用B、D间的平均速度代替比用A、E间的平均速度代替更准确,A错误;C点是B、C间或C、D间的一个点,理论上,能用B、C间或C、D间的平均速度代替,B错误;考虑到测量实际,用B、D间的平均速度代替不一定比用B、E间的平均速度代替更准确,因为B、E间的距离大于B、D间的距离,B、E间距离的测量误差可能相对更小,C错误;考虑到测量实际,用A、D间的平均速度代替可能比用B、D间的平均速度代替更准确,因为A、D间的距离大于B、D间的距离,A、D间距离的测量误差可能相对更小,D正确. 3.(1)电火花计时器　交流220 V　(2)C [解析] (1)图乙是电火花计时器,其电源采用的是交流220 V. (2)在测量物体速度时,为了充分利用纸带,应先接通打点计时器的电源,后让物体运动,故A错误;电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源,但电源的电压值不一样,故B错误;根据T=可知,使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大,故C正确;纸带上打的点越密,说明相同时间内物体运动的位移越小,即物体运动得越慢,故D错误. 4.(1)A　B　C　(2)0.1　0.135　0.180 [解析] (1)打点计时器打点的时间间隔相同,若纸带做匀速运动,则打出的点间距是相等的;若纸带做加速运动,则打出的点间距越来越大;若纸带做减速运动,则打出的点间距越来越小.故纸带A是匀速通过打点计时器的,纸带B是越走越快的,纸带C是开始越走越快,后来又越走越慢的. (2)两计数点间的时间间隔为T=5=0.1 s;通过“1”计数点的速度可用0、2间的平均速度表示,则有v1== m/s=0.135 m/s;通过“3”计数点的速度可用2、4间的平均速度表示,则有v3== m/s=0.180 m/s. 5.(1)交流　8　0.02　(2)0.34　0.40　(3)大 [解析] (1)电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,它的工作电压约为8 V.当电源的频率为50 Hz时,由周期与频率的关系可知它打点的时间间隔为T==0.02 s. (2)因纸带上两相邻计数点间有四个点未画出,所以打相邻两计数点的时间间隔是0.1 s,打A点时小车的速度大小可用OB段间的平均速度表示,即vA== m/s≈0.34 m/s,小车从A点运动到D点的平均速度大小v== m/s≈0.40 m/s. (3)若当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,则打点周期变大,即打相邻两计数点所用的时间变大,小车的真实位移变大,计算时仍按原时间,则由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏大. 6.(1)C　(2)1.20　(3)　平均速度　减小 [解析] (1)当挡光时间极短时,通过光电门的平均速度可近似看作经过光电门的瞬时速度,所应用的物理方法是极限思维法,故C正确. (2)由图可知挡光片的宽度d=1.70 cm-0.50 cm=1.20 cm. (3)滑块通过光电门的速度为v=.这个公式计算的是平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,即平均速度更接近瞬时速度,需要挡光时间尽可能短,则挡光板的宽度要减小一些. 7.D　[解析] 由题图甲得雷达第一次发射电磁波时,飞机距雷达的距离为x1=ct1=×3×108×4×10-4 m=6×104 m,由题图乙得雷达第二次发射电磁波时,飞机和雷达的竖直距离为h=ct2=×3×108×2×10-4 m=3×104 m,设该段时间内飞机水平飞行的距离为x2,则x1、x2、h在空间构成一个直角三角形,利用数学关系得x2==3×104 m,飞机的飞行速度大小为v== m/s≈300 m/s,故D正确. 学科网（北京）股份有限公司 $