第2章 01 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 （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）

第二章　匀变速直线运动的研究 1　实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.C　[解析] 测量计数点间的距离时,应该用毫米刻度尺的零刻度对准计时起点,一次读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个相邻计数点间距离的数值,故A错误;纸带上开始时打的点比较密集,点距过小,测量误差较大,故应舍去,要找一个适当的点当作计时起点,故B错误,C正确;选取计数点时,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻计数点间的时间间隔不是必须取0.1 s,故D错误. 2.C　[解析] 根据任意两个计数点的速度,用公式a=算出加速度,偶然误差较大,故A错误;由于v轴和t轴选取的标度不同时,v⁃t图像的倾角就会不同,所以不能由公式a=tan α算出加速度,故B错误;根据实验数据画出v⁃t图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出的加速度,最为合理,误差较小,故C正确;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,实际上是a=(a1+a2+a3+…+an)=(+++…+)=·,最后只利用了两组数据,偶然误差较大,故D错误. 3.(1)交流电　0.02　(2)AC　(3)BD [解析] (1)常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电.电源频率为50 Hz,则每隔T== s=0.02 s打一个点. (2)打点计时器需要配备电压合适的50 Hz交流电源,A正确,B错误;需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,C正确;打点计时器就是计时仪器,所以不需要秒表,D错误;本实验不需要测量小车的质量,所以用不到天平,E错误. (3)若先释放小车,再接通电源,则纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,只有先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带才会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,A错误,B正确;将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确. 4.(1)左　(2)0.340　(3)0.40　打A点时小车的瞬时速度 [解析] (1)由于小车由静止释放,故小车应做加速运动,打出的纸带上相等时间间隔内的位移应越来越大,由图甲中纸带上打点分布情况可知,纸带左端与小车相连. (2)电源频率为50 Hz,则打点的时间间隔为0.02 s,由于纸带上每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,所以纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,纸带上某个点的瞬时速度可以用其前后两点之间的平均速度表示,即vD== m/s=0.340 m/s. (3)v⁃t图像的斜率大小表示加速度大小,由图乙可知a= m/s2=0.40 m/s2;v⁃t图像中图线与纵轴交点表示0时刻的瞬时速度,由于A点为计时起点,所以该交点表示打A点时小车的瞬时速度. 5.(1)交流　(2)如图所示　y　(3)b　(4)2.0 [解析] (1)打点计时器使用的是交流电源. (2)纸带运动的速度不断变化,在很短时间内的平均速度可以等效为中间时刻的瞬时速度,由于时间间隔相等,根据Δx=Δt知,位移与速度成正比,用纸带的宽度表示时间间隔ΔT,因此速度与纸带的长度成正比,可以用纸带的长度等效为速度大小,故y轴相当于v轴,v⁃t图线如答图所示. (3)纸带的宽度表示时间ΔT=0.1 s,要想求出0.15 s时刻的瞬时速度,需要测量b段纸带的长度. (4)= m/s=0.20 m/s,= m/s=1.00 m/s,则a== m/s2=2.0 m/s2. 6.(1)交流　0.02　(2)刻度尺　(3)①0.10　26.30　②如图所示　小车速度随时间均匀增大　③0.50　④11.80　　打A点时小车的瞬时速度　(4)偏大 [解析] (1)常见的打点计时器使用的都是交流电源.当电源频率为50 Hz时,每隔Δt== s=0.02 s打一个点. (2)要测量小车的速度.除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺,刻度尺用来测量纸带上计数点间距离. (3)①纸带上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50 Hz,可知两计数点间的时间间隔为T=5×=5× s=0.10 s.在某段时间内中间时刻的瞬时速度可用这段时间内的平均速度表示,可得打D点时小车的速度大小为vD== cm/s=26.30 cm/s. ②由vB=16.50 cm/s,vC=21.40 cm/s,vD=26.30 cm/s,vE=31.35 cm/s,vF=36.30 cm/s,在坐标系中作出小车运动的v⁃t图像(以打A点时开始计时)如答图所示.由v⁃t图像可知,在误差允许的范围内,小车速度随时间均匀增大,即小车做匀加速直线运动. ③根据图线可得小车运动的加速度大小为a==×10-2 m/s2≈0.50 m/s2. ④将图线延长与纵轴相交,交点的纵坐标是11.80 cm/s,此速度的物理意义是打A点时小车的瞬时速度. (4)实验时电源的实际频率小于50 Hz,则有Δt=>0.02 s,即打点周期实际大于0.02 s,若仍按0.02 s计算,由v=可知,速度的测量值比实际值偏大. 学科网（北京）股份有限公司 $ 1　实验:探究小车速度随时间变化的规律 建议用时:40分钟 1.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.逐个测出每两个相邻计数点间的距离,这样便于记录 B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点 C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点 D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s 2.[2026·福建永春一中高一月考] 在研究匀变速直线运动的实验中,算出了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a=算出加速度 B.根据实验数据画出v⁃t图像,量出其倾角α,用a=tan α求出加速度 C.根据实验数据画出v⁃t图像,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=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 3.[2026·河南南阳一中高一开学考] 在“探究小车速度随时间变化的规律”的-实验中: (1)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50 Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是　　　　　(选填“直流电”或“交流电”),它们是每隔　　　　　 s打一个点.  (2)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、槽码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有　　　　(填选项前的字母).  A.电压合适的50 Hz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　　　　(填选项前的字母).  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.[2026·安徽合肥七中高一月考] 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被由静止释放的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共5个计数点,计数点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50 Hz. (1)实验时纸带的　　　　(选填“左”或“右”)端是和小车相连的;  (2)根据图甲的纸带上的数据,算出打D点时小车的瞬时速度大小,并将值填入下表中,结果保留3位有效数字; 计数点 B C D 速度v/(m·s-1) 0.260 0.300 　　　  (3)以A点为计时起点,将B、C、D各点对应的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出图线如图乙所示.由图乙可得小车的加速度大小为　　　　 m/s2(保留2位有效数字),图乙中图线与纵轴的交点的物理意义是 　.  5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点,取了A、B、C、D、E、F共六个计数点(每相邻两个计数点间有四个点未画出),如图甲所示.从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图乙所示,由此可以得到一条表示v⁃t关系的图线,从而求出加速度. (1)打点计时器使用的是　　　　(选填“直流”或“交流”)电源.  (2)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v⁃t关系的图线,其中　　　　(选填“x”或“y”)轴相当于v轴.  (3)从第一个计数点开始计时,要想求出0.15 s时刻的瞬时速度,需要测出　　　　段纸带的长度.  (4)若测得a段纸带的长度为2.0 cm,e段纸带的长度为10.0 cm,则加速度大小为　　　　m/s2.  6.[2026·贵州毕节民族中学高一月考] 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图甲所示. (1)常见的打点计时器使用的都是　　　　(选填“直流”或“交流”)电源,当电源频率为50 Hz时,每隔　　　　 s打一个点.  (2)要测量小车的速度,除打点计时器(含所用电源、纸带等)外还必须使用的测量工具是　　　　.  (3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上A、B、C、D、E、F和G,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50 Hz.(以下结果均保留两位小数) ①每相邻两计数点的时间间隔为　　　　 s,打D点时小车的速度大小vD=　　　　 cm/s.  ②分别算出其他各点的速度:vB=16.50 cm/s,vC=21.40 cm/s,vE=31.35 cm/s,vF=36.30 cm/s.请在图丙所示的坐标系中作出小车运动的v⁃t图像(以打A点时开始计时),并说明小车速度变化的规律:　　　　　　　　　　　　　.  ③根据图线求出小车运动的加速度大小a=　　　　 m/s2.  ④将图线延长与纵轴相交,交点的纵坐标是　　　　 cm/s,此速度的物理意义是 　  　.  (4)实验完毕后,某同学发现实验时电源的实际频率小于50 Hz,那么速度的测量值比实际值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”).  学科网（北京）股份有限公司 $