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实验：探究小车速度随时间变化的规律——2025-2026学年高一物理人教版（2019）必修一同步课时作业
一、单选题
1．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是( )
A. B.
C. D.
2．电火花计时器正逐渐取代传统的电磁打点计时器，下列不属于电火花计时器优点的是( )
A.电火花计时器使用220V交流电源，不需要使用学生电源进行变压
B.电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的，计时更准确
C.电火花计时器打点周期恒为0.02秒，不会由于电源的频率变化而变化
D.电火花计时器打点时与纸带间的阻力很小，实验误差更小
3．根据已打出的纸带,不用公式计算就可以直接得出的物理量是( ).
①时间间隔②位移③加速度④平均速度
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4．关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是( )
A.使用时先释放重物，再接通电源
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大
D.电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上
5．图是“探究匀变速直线运动规律”实验得到的纸带，相邻计时点间的时间间隔为T。关于与纸带相连的物体的加速度a和打点1时的速度，下列计算式正确的是( )
A. B. C. D.
6．如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为( )
A. B. C. D.
7．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( )
A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处
C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
8．某兴趣小组在实验室做了“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法正确的是( )
A.打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮一端
B.重物牵引小车运动时只需打一条纸带，并进行数据处理
C.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
D.为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点
9．在“实验：探究小车速度随时间变化的规律”中，为了算出小车的加速度，最好的方法是( )
A.根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度
B.依次算出连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C.根据实验数据画出图像，量出其倾角α，由公式算出加速度
D.根据实验数据画出图像，由图像上任意两点所对应的速度，用公式算出加速度
10．如图是测量打点纸带位移的部分照片（交流电源的频率50 Hz）。根据照片可知( )
A.计数点2的读数应记录为9.00 cm B.计数点2的读数应记录为9 cm
C.计数点1和2之间的位移是5.1 cm D.相邻计数点间的时间间隔是0.02 s
11．在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，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
二、多选题
12．关于打点计时器和打出的纸带，下列叙述中正确的是( )
A.电火花打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用直流电
B.纸带上点迹均匀，说明物体做匀速运动
C.纸带上点迹变稀疏，说明物体做加速运动
D.在做打点计时器测量速度的实验时，应先释放纸带，再接通电源
13．研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图（a）。纸带上计数点的间距如图（b），相邻计数点的时间间隔为t，计数点O至其他各计数点的距离为（其中i=1，2，3，…）。则以下用于求小车加速度和计数点3对应的小车速度的式子正确的是( )
A. B. C. D.
14．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，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起.然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律.以下说法正确的是( )
A.图甲表示物体处于静止
B.图乙表示物体做匀速直线运动
C.图乙表示物体的速度随时间均匀增加
D.图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变
15．如图所示，用气垫导轨和光电计时器研究物体的运动，滑块沿气垫导轨下滑时，光电计时器能分别记录挡片（宽为L）挡住A、B光电门的时间、，根据气垫导轨上的刻度尺，可以测量出A、B光电门的距离x。在实验时，下列说法错误的是( )
A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种放大的思想方法
B.是挡光片通过光电门A时的平均速度，不能看作瞬时速度
C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小
D.可以根据公式计算滑块的加速度大小
三、实验题
16．某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
图中仪器A为电火花打点计时器，使用220 V______（填“交流”或“直流”）电源。释放小车前，小车应停在______（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置。
17．某同学利用纸带、打点计时器、小车、长木板、砂桶与沙子等器材探究“加速度与力的关系”。平衡阻力操作后，在保持小车质量不变的条件下，改变砂桶中沙子的质量，再重复实验四次。打点计时器所用交流电频率为，取重力加速度为。
（1）本实验中，为了平衡阻力，需要将长木板一端垫高。以下实验操作正确的是__________（选填“甲”或“乙”）；
（2）为了保证砂桶和沙子的总重力近似等于小车所受拉力，小车质量M与砂桶和沙子总质量m必须满足的关系是________（选填“”或“”）；
（3）某次实验获得如图丙所示的纸带，每相邻两计数点间有4个点未画出。其中、。根据上述信息可得小车运动的加速度大小a=________；（计算结果保留两位有效数字）
（4）改变砂桶中沙子的质量，重复实验后得到的加速度大小与小车所受拉力大小的图像如图8丁所示，分析图像不过坐标原点的可能原因是________。
四、计算题
18．某小组通过测量两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。
（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，你认为可行吗？请说明理由。
（2）已知两小车质量均为500 g，实验数据如表中所示。
实验次数 小车 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
分析表中数据，你能得到什么结论？说出你的分析过程。
（3）如果还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验，应该怎样调整实验条件？
19．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0 cm的遮光条。如图，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为0.20 s，通过第二个光电门的时间为0.05 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5 s，试估算滑块的加速度。
20．某物理兴趣小组在“探究用打点计时器测量小车的瞬时速度和加速度”。回答下列问题：
(1)下列关于在使用如图甲所示的打点计时器操作正确的是（填标号）；
A.接入交变电源
B.先释放纸带，后接通交变电源
C.将纸带安装在复写纸下方
(2)实验中，用该打点计时器（交变电源的频率）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点。其相邻点间的距离如图乙所示，已知每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，测量出各点到A距离分别为、、、，计算小车在整个运动过程中的加速度（计算结果保留两位小数）。
(3)实验结束后，实验室管理员告知实验时使用的电源频率高于时，则该小组刚刚计算出的速度以及加速度大小将会比真实值（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
参考答案
1．答案：B
解析：根据匀速直线运动的位移公式，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。
故选B。
2．答案：C
解析：A.电火花计时器使用220V交流电源，学校用电就能满足，不需要使用学生电源进行变压，故A正确；
BD.电火花计时器利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的，与纸带间的阻力很小，实验误差更小，计时更准确，故BD正确；
C.电火花计时器打点的频率与电源频率相同，所以电火花计时器打点周期会由于电源的频率变化而变化，故C错误。
故选C。
3．答案：A
解析：数出点数可知时间间隔为0. 02,用毫米刻度尺测出点间距即为位移大小,要通过计算才能知道平均速度和加速度,A项对.
4．答案：C
解析：A.使用打点计时器时应先接通电源，待打点稳定后再释放重物，A错误；
B.由于打点计时器使用的是50Hz交流电源，打点周期是
如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是
B错误；
C.由于纸带上相邻两计数点间的时间间隔相等，如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大，C正确；
D.电磁打点计时器接在6V交流电源上，电火花打点计时器接在220V交流电源上，D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：根据匀变速直线运动的推论有
故选C。
6．答案：D
解析：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有，故D正确。
7．答案：A
解析：A、实验前要平衡摩擦力，把木板的一端垫高，长木板应一端高一端低，故A错误；
B、在释放小车前，小车应靠近打点计时器，故B正确；
C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车，故C正确；
D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，故D正确；
故选A。
8．答案：D
解析：A.打点计时器应固定在长木板上远离滑轮一端，故A错误;
B.应多打几条纸带，使数据更多一些，使测量更严谨，故B错误;
CD.为使测量更为严谨，应舍掉开头一些过于密集的点，打点稳定后，找一个适当的点作为计时起点，故C错误，D正确。
故选D。
9．答案：D
解析：
10．答案：A
解析：AB.刻度尺的分度值为1 mm，计数点2的读数应记录为9.00 cm，A正确，B错误；
C.计数点1和2之间的位移是
C错误；
D.相邻计数点间的时间间隔是
D错误。
故选A。
11．答案：A
解析：为了充分利用纸带，实验时，应先接通电源，后让纸带运动。故选A。
12．答案：BC
解析：A.电磁打点计时器也使用交流电，故A错误。
B.纸带上点迹均匀。说明相同时间内物体运动距离相同，说明物体做匀速运动，故B正确；
C.纸带上点迹变稀疏，说明相同时间内物体运动距离越来越大，说明物体做加速运动，故C正确；
D.在做打点计时器测量速度的实验时，为充分利用纸带，应先接通电源，再释放纸带，故D错误。
故选BC。
13．答案：BC
解析：
14．答案：CD
解析：甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等，表示物体做匀速直线运动，A错误；乙图中表示相等时间内的位移差值相等，物体做匀加速直线运动，B错误，C正确；根据以上分析可知，丙图表示物体先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，D正确.
15．答案：ABC
解析：A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种极限的思想方法，故A错误；
B.由于较小，则挡光片通过光电门A时的平均速度，可看作瞬时速度，故B错误；
C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小，其中t代表滑块从A到B的时间，故C错误；
D.根据速度—位移公式可知
故D正确；
本题选择错误选项；
故选ABC。
16．答案：交流;靠近
解析：电火花打点计时器利用的是火花放电打点，使用220V的交流电源；为了更有效的利用纸带而多打点，小车应停在靠近仪器A的位置。
17．答案：（1）甲（2）（3）0.40（4）平衡阻力不足或长木板倾角过小
解析：（1）将长木板一端垫高，是让小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动过程中的阻力相平衡，所以应将远离滑轮的一端垫高，故填“甲”；
（2）对砂桶和沙子，由牛顿第二
对小车
联立可得
可以看出，当时，砂桶和沙子的总重力才近似等于小车所受拉力，故填“”；
（3）由匀变速直线运动推论，用逐差法处理数据
带入数据可得
（4）由图像可以看出，图线与横轴有交点，砂桶和沙子的总重力达到0.1N以上小车才有加速度，说明平衡阻力不足或长木板倾角过小。
18.
（1）答案：见解析
解析：解：可以。由知，在两小车运动时间相同时，。
（2）答案：见解析
解析：结论：在误差范围内，m一定时，加速度与拉力成正比。分析过程：分析三组数据可知，又，故。
（3）答案：见解析
解析：“探究加速度与质量的关系”时，应让槽码盘中的槽码数量相同，控制两小车拉力不变，在两小车上放置不同质量的重物，改变小车质量。
19．答案：解：由于遮光条很窄，可以用遮光条通过光电门时的平均速度代替滑块的瞬时速度，由得：
，
再由得滑块的加速度。
解析：
20．答案：C;1.44;偏小
解析:(1)A.由图甲可知本次实验使用的是电磁打点计时器，其电源采用的是交变电源，A错误
B.为了充分利用纸带，应当先接通交变电源后再释放纸带，B错误
C.电磁打点计时器是利用振针和复印纸在纸带上打点，故需要检查复写纸与纸带的放置顺序，将纸带安装在复写纸下方，C正确
故选C
(2)利用逐差法计算出小车在整个过程中的加速度为
(3)用打点计时器测定物体的速度，当使用的电源频率高于时，那么实际周期T小于，则打出的对应点与交变电源的频率正常时（频率是）比较间距将变小；根据运动学公式得，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
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