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實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律——2025-2026學(xué)年高一物理人教版（2019）必修一同步課時作業(yè)
一、單選題
1．如圖所示，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，表示物體做勻速運動的是( )
A. B.
C. D.
2．電火花計時器正逐漸取代傳統(tǒng)的電磁打點計時器，下列不屬于電火花計時器優(yōu)點的是( )
A.電火花計時器使用220V交流電源，不需要使用學(xué)生電源進行變壓
B.電火花計時器利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的，計時更準確
C.電火花計時器打點周期恒為0.02秒，不會由于電源的頻率變化而變化
D.電火花計時器打點時與紙帶間的阻力很小，實驗誤差更小
3．根據(jù)已打出的紙帶,不用公式計算就可以直接得出的物理量是( ).
①時間間隔②位移③加速度④平均速度
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4．關(guān)于打點計時器的原理和使用方法，下列說法中正確的是( )
A.使用時先釋放重物，再接通電源
B.如果紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.08 s
C.如果打點計時器在紙帶上打下的點先密集后稀疏，則說明紙帶的速度由小變大
D.電磁打點計時器接在220V電源上，電火花打點計時器接在6V電源上
5．圖是“探究勻變速直線運動規(guī)律”實驗得到的紙帶，相鄰計時點間的時間間隔為T。關(guān)于與紙帶相連的物體的加速度a和打點1時的速度，下列計算式正確的是( )
A. B. C. D.
6．如圖所示，“探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中打出的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則打C點時物體運動速度的大小為( )
A. B. C. D.
7．關(guān)于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗操作，下列說法錯誤的是( )
A.長木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低
B.在釋放小車前，小車應(yīng)停在靠近打點計時器處
C.應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車
D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動
8．某興趣小組在實驗室做了“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗，下列說法正確的是( )
A.打點計時器應(yīng)固定在長木板上靠近滑輪一端
B.重物牽引小車運動時只需打一條紙帶，并進行數(shù)據(jù)處理
C.為使測量更為嚴謹，應(yīng)把打下的第一個點作為第一個測量點
D.為了便于測量，應(yīng)舍掉開頭一些過于密集的點，找一個適當(dāng)?shù)狞c作為計時起點
9．在“實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中，為了算出小車的加速度，最好的方法是( )
A.根據(jù)任意兩個計數(shù)點的速度，用公式算出加速度
B.依次算出連續(xù)兩個計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度
C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖像，量出其傾角α，由公式算出加速度
D.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖像，由圖像上任意兩點所對應(yīng)的速度，用公式算出加速度
10．如圖是測量打點紙帶位移的部分照片（交流電源的頻率50 Hz）。根據(jù)照片可知( )
A.計數(shù)點2的讀數(shù)應(yīng)記錄為9.00 cm B.計數(shù)點2的讀數(shù)應(yīng)記錄為9 cm
C.計數(shù)點1和2之間的位移是5.1 cm D.相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.02 s
11．在做《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》的實驗時，要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關(guān)系是( )
A.先接通電源，后讓紙帶運動 B.先讓紙帶運動，再接通電源
C.讓紙帶運動的同時接通電源 D.先讓紙帶運動或先接通電源都可以
二、多選題
12．關(guān)于打點計時器和打出的紙帶，下列敘述中正確的是( )
A.電火花打點計時器使用交流電，電磁打點計時器使用直流電
B.紙帶上點跡均勻，說明物體做勻速運動
C.紙帶上點跡變稀疏，說明物體做加速運動
D.在做打點計時器測量速度的實驗時，應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源
13．研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置如圖（a）。紙帶上計數(shù)點的間距如圖（b），相鄰計數(shù)點的時間間隔為t，計數(shù)點O至其他各計數(shù)點的距離為（其中i=1，2，3，…）。則以下用于求小車加速度和計數(shù)點3對應(yīng)的小車速度的式子正確的是( )
A. B. C. D.
14．在用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)將打點計時器打出的三條紙帶，分別以間隔相同點跡的方式依次剪成短紙條，按先后順序一端對齊粘貼在一起.然后用平滑線段將各段紙帶頂端的中點連起來，如圖甲、乙、丙所示，則根據(jù)紙帶的特點即可研究物體的速度隨時間的變化規(guī)律.以下說法正確的是( )
A.圖甲表示物體處于靜止
B.圖乙表示物體做勻速直線運動
C.圖乙表示物體的速度隨時間均勻增加
D.圖丙表示物體的速度先隨時間均勻增加，后保持不變
15．如圖所示，用氣墊導(dǎo)軌和光電計時器研究物體的運動，滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時，光電計時器能分別記錄擋片（寬為L）擋住A、B光電門的時間、，根據(jù)氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺，可以測量出A、B光電門的距離x。在實驗時，下列說法錯誤的是( )
A.忽略光電門的大小，把它看作一個位置點，這是一種放大的思想方法
B.是擋光片通過光電門A時的平均速度，不能看作瞬時速度
C.可以根據(jù)公式計算滑塊在AB間的平均速度大小
D.可以根據(jù)公式計算滑塊的加速度大小
三、實驗題
16．某同學(xué)按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。
圖中儀器A為電火花打點計時器，使用220 V______（填“交流”或“直流”）電源。釋放小車前，小車應(yīng)停在______（填“靠近”或“遠離”）儀器A的位置。
17．某同學(xué)利用紙帶、打點計時器、小車、長木板、砂桶與沙子等器材探究“加速度與力的關(guān)系”。平衡阻力操作后，在保持小車質(zhì)量不變的條件下，改變砂桶中沙子的質(zhì)量，再重復(fù)實驗四次。打點計時器所用交流電頻率為，取重力加速度為。
（1）本實驗中，為了平衡阻力，需要將長木板一端墊高。以下實驗操作正確的是__________（選填“甲”或“乙”）；
（2）為了保證砂桶和沙子的總重力近似等于小車所受拉力，小車質(zhì)量M與砂桶和沙子總質(zhì)量m必須滿足的關(guān)系是________（選填“”或“”）；
（3）某次實驗獲得如圖丙所示的紙帶，每相鄰兩計數(shù)點間有4個點未畫出。其中、。根據(jù)上述信息可得小車運動的加速度大小a=________；（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）改變砂桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)實驗后得到的加速度大小與小車所受拉力大小的圖像如圖8丁所示，分析圖像不過坐標原點的可能原因是________。
四、計算題
18．某小組通過測量兩輛小車在相同時間內(nèi)通過的位移來比較它們的加速度，進而探究加速度與力的關(guān)系，實驗裝置如圖所示。將軌道分上下雙層排列，兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制，能使小車同時立即停下來。通過改變槽碼盤中的槽碼來改變拉力的大小。
（1）通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，你認為可行嗎？請說明理由。
（2）已知兩小車質(zhì)量均為500 g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示。
實驗次數(shù) 小車 拉力 位移
1 甲 0.1 22.3
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0
乙 0.4 55.4
分析表中數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？說出你的分析過程。
（3）如果還要利用上述裝置進行“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗，應(yīng)該怎樣調(diào)整實驗條件？
19．為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為2.0 cm的遮光條。如圖，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一光電門的時間為0.20 s，通過第二個光電門的時間為0.05 s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t為2.5 s，試估算滑塊的加速度。
20．某物理興趣小組在“探究用打點計時器測量小車的瞬時速度和加速度”。回答下列問題：
(1)下列關(guān)于在使用如圖甲所示的打點計時器操作正確的是（填標號）；
A.接入交變電源
B.先釋放紙帶，后接通交變電源
C.將紙帶安裝在復(fù)寫紙下方
(2)實驗中，用該打點計時器（交變電源的頻率）記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖乙所示，已知每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個計時點未標出，測量出各點到A距離分別為、、、，計算小車在整個運動過程中的加速度（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。
(3)實驗結(jié)束后，實驗室管理員告知實驗時使用的電源頻率高于時，則該小組剛剛計算出的速度以及加速度大小將會比真實值（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。
參考答案
1．答案：B
解析：根據(jù)勻速直線運動的位移公式，在相等的時間內(nèi)物體的位移相等，所以紙帶上打出的點的間隔應(yīng)是均勻的。
故選B。
2．答案：C
解析：A.電火花計時器使用220V交流電源，學(xué)校用電就能滿足，不需要使用學(xué)生電源進行變壓，故A正確；
BD.電火花計時器利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的，與紙帶間的阻力很小，實驗誤差更小，計時更準確，故BD正確；
C.電火花計時器打點的頻率與電源頻率相同，所以電火花計時器打點周期會由于電源的頻率變化而變化，故C錯誤。
故選C。
3．答案：A
解析：數(shù)出點數(shù)可知時間間隔為0. 02,用毫米刻度尺測出點間距即為位移大小,要通過計算才能知道平均速度和加速度,A項對.
4．答案：C
解析：A.使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放重物，A錯誤；
B.由于打點計時器使用的是50Hz交流電源，打點周期是
如果紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是
B錯誤；
C.由于紙帶上相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔相等，如果打點計時器在紙帶上打下的點先密集后稀疏，則說明紙帶的速度由小變大，C正確；
D.電磁打點計時器接在6V交流電源上，電火花打點計時器接在220V交流電源上，D錯誤。
故選C。
5．答案：C
解析：根據(jù)勻變速直線運動的推論有
故選C。
6．答案：D
解析：C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有，故D正確。
7．答案：A
解析：A、實驗前要平衡摩擦力，把木板的一端墊高，長木板應(yīng)一端高一端低，故A錯誤；
B、在釋放小車前，小車應(yīng)靠近打點計時器，故B正確；
C、應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車，故C正確；
D、要在小車到達定滑輪前使小車停止運動，故D正確；
故選A。
8．答案：D
解析：A.打點計時器應(yīng)固定在長木板上遠離滑輪一端，故A錯誤;
B.應(yīng)多打幾條紙帶，使數(shù)據(jù)更多一些，使測量更嚴謹，故B錯誤;
CD.為使測量更為嚴謹，應(yīng)舍掉開頭一些過于密集的點，打點穩(wěn)定后，找一個適當(dāng)?shù)狞c作為計時起點，故C錯誤，D正確。
故選D。
9．答案：D
解析：
10．答案：A
解析：AB.刻度尺的分度值為1 mm，計數(shù)點2的讀數(shù)應(yīng)記錄為9.00 cm，A正確，B錯誤；
C.計數(shù)點1和2之間的位移是
C錯誤；
D.相鄰計數(shù)點間的時間間隔是
D錯誤。
故選A。
11．答案：A
解析：為了充分利用紙帶，實驗時，應(yīng)先接通電源，后讓紙帶運動。故選A。
12．答案：BC
解析：A.電磁打點計時器也使用交流電，故A錯誤。
B.紙帶上點跡均勻。說明相同時間內(nèi)物體運動距離相同，說明物體做勻速運動，故B正確；
C.紙帶上點跡變稀疏，說明相同時間內(nèi)物體運動距離越來越大，說明物體做加速運動，故C正確；
D.在做打點計時器測量速度的實驗時，為充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故D錯誤。
故選BC。
13．答案：BC
解析：
14．答案：CD
解析：甲圖中表示任意相等時間內(nèi)發(fā)生的位移相等，表示物體做勻速直線運動，A錯誤；乙圖中表示相等時間內(nèi)的位移差值相等，物體做勻加速直線運動，B錯誤，C正確；根據(jù)以上分析可知，丙圖表示物體先做勻加速直線運動后做勻速直線運動，D正確.
15．答案：ABC
解析：A.忽略光電門的大小，把它看作一個位置點，這是一種極限的思想方法，故A錯誤；
B.由于較小，則擋光片通過光電門A時的平均速度，可看作瞬時速度，故B錯誤；
C.可以根據(jù)公式計算滑塊在AB間的平均速度大小，其中t代表滑塊從A到B的時間，故C錯誤；
D.根據(jù)速度—位移公式可知
故D正確；
本題選擇錯誤選項；
故選ABC。
16．答案：交流;靠近
解析：電火花打點計時器利用的是火花放電打點，使用220V的交流電源；為了更有效的利用紙帶而多打點，小車應(yīng)停在靠近儀器A的位置。
17．答案：（1）甲（2）（3）0.40（4）平衡阻力不足或長木板傾角過小
解析：（1）將長木板一端墊高，是讓小車的重力沿斜面向下的分力與小車運動過程中的阻力相平衡，所以應(yīng)將遠離滑輪的一端墊高，故填“甲”；
（2）對砂桶和沙子，由牛頓第二
對小車
聯(lián)立可得
可以看出，當(dāng)時，砂桶和沙子的總重力才近似等于小車所受拉力，故填“”；
（3）由勻變速直線運動推論，用逐差法處理數(shù)據(jù)
帶入數(shù)據(jù)可得
（4）由圖像可以看出，圖線與橫軸有交點，砂桶和沙子的總重力達到0.1N以上小車才有加速度，說明平衡阻力不足或長木板傾角過小。
18.
（1）答案：見解析
解析：解：可以。由知，在兩小車運動時間相同時，。
（2）答案：見解析
解析：結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，m一定時，加速度與拉力成正比。分析過程：分析三組數(shù)據(jù)可知，又，故。
（3）答案：見解析
解析：“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，應(yīng)讓槽碼盤中的槽碼數(shù)量相同，控制兩小車拉力不變，在兩小車上放置不同質(zhì)量的重物，改變小車質(zhì)量。
19．答案：解：由于遮光條很窄，可以用遮光條通過光電門時的平均速度代替滑塊的瞬時速度，由得：
，
再由得滑塊的加速度。
解析：
20．答案：C;1.44;偏小
解析:(1)A.由圖甲可知本次實驗使用的是電磁打點計時器，其電源采用的是交變電源，A錯誤
B.為了充分利用紙帶，應(yīng)當(dāng)先接通交變電源后再釋放紙帶，B錯誤
C.電磁打點計時器是利用振針和復(fù)印紙在紙帶上打點，故需要檢查復(fù)寫紙與紙帶的放置順序，將紙帶安裝在復(fù)寫紙下方，C正確
故選C
(2)利用逐差法計算出小車在整個過程中的加速度為
(3)用打點計時器測定物體的速度，當(dāng)使用的電源頻率高于時，那么實際周期T小于，則打出的對應(yīng)點與交變電源的頻率正常時（頻率是）比較間距將變小；根據(jù)運動學(xué)公式得，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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