2026届高考物理冲刺复习：测量纸带的平均速度和瞬时速度+速度-时间图像

2026届高考物理冲刺复习测量纸带的平均速度和瞬时速度

速度—时间图像落实必备知识1一、测量纸带的平均速度和瞬时速度1.测量平均速度如图所示,测出D、G间的位移Δx和所用的时间Δt,则D、G间的平均速度为v=_______。

二、利用光电门测速度如图所示,当滑块通过光电门时,光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间,而遮光条的宽度d已知,且非常小。由于滑块通过光电门的时间Δt非常短,在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动,所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度,即v=_________。

1.工字钢底座2.底脚螺丝3.滑轮4.光电门5.导轨6.遮光条7.滑块8.缓冲弹簧9.连气源三、速度—时间图像1.速度—时间图像(v-t图像)

以________为横轴、________为纵轴建立直角坐标系,根据测量数据在坐标系中描点,然后用____________把这些点连接起来,即得到物体运动的v-t图像。2.v-t图像的意义v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是物体运动的______。时间t速度v平滑的曲线轨迹[交流讨论]

如图所示为一个物体沿某一条直线运动的v-t图像,试分析：(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?物体在第2

s末的速度大小为多少?(2)物体的速度大小变化吗?物体是加速运动还是减速运动?(3)物体运动的方向是否变化?哪个时刻发生变化?第3

s末和第5

s末的速度是否相同?提示

(1)物体从静止开始运动；第2

s末的速度大小为10

m/s。(2)变化。0~1

s是加速运动,1~3

s是匀速运动,3~4

s是减速运动,4~5

s是反向加速运动。(3)变化。0~4

s沿正方向运动,4~5

s沿负方向运动,在第4

s末运动方向发生改变。第3

s末和第5

s末的速度大小相等,但方向相反,故不相同。提升关键能力2知识点二借助传感器与计算机测速度知识点一测量纸带的平均速度和瞬时速度知识点三利用光电计时器测速度知识点四速度—时间图像知识点一测量纸带的平均速度和瞬时速度

例1

(2025·广东揭阳阶段练)(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是

(多选)。

A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度

解析

可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔和位移；平均速度和瞬时速度需要通过计算得到,故A、B正确。

答案

AB(2)如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为50Hz。图中直尺的单位为cm,最小刻度是

cm。从打下O点到打下H点,共9点,共历时

s,位移

cm,这段时间内纸带运动的平均速度是

m/s。打下G点时的速度是

m/s(最后两空结果均保留2位有效数字)。

训练1如图所示,是用手拖动纸带、测量其平均速度和瞬时速度时打出的一条纸带,所用打点计时器使用交流电的频率为50Hz。(1)下列说法正确的是

。

A.纸带做加速运动B.纸带做匀速运动C.纸带做减速运动D.纸带在“1”点的速度小于在“3”点的速度(2)在计算A至F间的平均速度时,下列做法正确的是

。

A.用AF间距除以0.1s B.用BE间距除以0.06sC.用AC间距除以0.04s D.用CD间距除以0.02s(3)在计算C点的瞬时速度时,下列说法正确的是

。

A.理论上,用AE间的平均速度代替比用BD间的平均速度代替更准确B.理论上,不能用BC或CD间的平均速度代替C.考虑到测量实际,用BD间的平均速度代替比用BE间的平均速度代替一定更准确D.考虑到测量实际,用AD间的平均速度代替比用BD间的平均速度代替可能更准确

(3)从纸带点迹距离可判断,从A到F可认为纸带做匀速直线运动,在计算C点的瞬时速度时,由于BD更接近C点,理论上,用BD间的平均速度代替比用AE间的平均速度代替更准确,A错误；C点是BC或CD间的一个点,理论上,能用BC或CD间的平均速度代替,B错误；考虑到测量实际,用BD间的平均速度代替比用BE间的平均速度代替不一定更准确,因为BE间的距离大于BD间的距离,BE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AD间的平均速度代替比用BD间的平均速度代替可能更准确,因为AD间的距离大于BD间的距离,AD间距离的测量误差可能相对更小,D正确。知识点二借助传感器与计算机测速度例2如图所示是用位移传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,某次测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中的声速为v0(红外线的传播时间可以忽略)。(1)求A第一次发射脉冲时,A与B之间的距离x1；解析

依题意,由于红外线的传播时间可以忽略,可得第一次发射脉冲时,A、B间的距离为x1=v0t1。答案

v0t1

1.由于红外线的传播速度很大,红外线在两车间的传播时间可以忽略不计,某次发射时两车之间的距离可认为等于从发射到接收时间内超声波传播的距离。2.知道两次发射位置的距离之差(即小车运动的位移)和两次发射的时间间隔,即可求小车运动的速度。

知识点三利用光电计时器测速度例3

(2025·陕西榆林期中)某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度,实验装置如图所示,遮光条的宽度d=1.56cm。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个光电门的时间Δt1=0.156s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.078s。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为Δt=0.5s(结果均保留1位有效数字)。(1)光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用

速度代替。

解析

由于遮光条通过光电门的时间很短,因此可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动,也就是说用这段时间内的平均速度代替瞬时速度。答案

平均

知识点四速度—时间图像1.从v-t图像中可获得的信息(1)可以从图像上直接读出某一时刻速度的大小。(2)可以从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方,表示物体向正方向运动；若图像位于t轴的下方,表示物体向负方向运动。(3)可以从图像上直观地看出速度随时间的变化情况。如图所示,a为匀速直线运动的v-t图像,b为加速直线运动的v-t图像,c为减速直线运动的v-t图像。其中匀速直线运动的v-t图像是一条平行于t轴的直线,速度的大小和方向都不随时间变化。2.纵轴截距的意义：表示初始时刻物体的瞬时速度。3.图线交点的意义：两条图线相交,表示该时刻两物体的瞬时速度相同。C例4

(人教版教材P34图1-4改编)一物体沿某一方向做直线运动,其v-t图像如图所示。关于该物体的运动情况,下列说法正确的是(

)A.当t=1s时,该物体距离出发点最远B.当t=2s时,该物体回到出发点,运动方向改变C.在0~2s内,该物体运动方向不变,当t=2s时距离出发点最远D.t=1s时与t=3s时,该物体的速度相同解析

由题图可知,当t=1

s时,该物体速度最大,0~2

s内,该物体一直向正方向运动,运动方向不变,当t=2

s时,物体的速度减为0,此时距离出发点最远,运动方向改变,A、B错误,C正确；t=1

s时与t=3

s时,该物体速度的大小相等,方向不同,D错误。C训练2

(2025·浙江嘉兴期中)A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的v-t图像如图所示,则(

) A.0~6s内A、B两物体的运动方向相反 B.0~6s内A比B物体运动得快 C.t=4s时,A、B两物体的速度相同 D.A、B两物体都在做加速运动解析

由v-t图像可知,0~6

s内A、B两物体的运动方向相同,均沿正方向运动,故A错误；由v-t图像可知,0~6

s内A的速度先小于B的速度,后大于B的速度,所以A比B物体先运动得慢,后运动得快,故B错误；由v-t图像可知,t=4

s时,A、B两物体的速度相同,故C正确；由v-t图像可知,A物体在做加速运动,B物体在做减速运动,故D错误。检测学习效果31.(测量纸带的平均速度和瞬时速度)打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为

m/s,A、D间的平均速度为

m/s,B点的瞬时速度更接近于

m/s。

BC2.(v-t图像)(多选)A、B两个物体的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是(

)A.A、B两物体的运动方向一定相反B.0~4s内,A的速度一直小于B的速度C.t=4s时,A、B两物体的速度相同D.t=4s时,A、B两物体的速度大小相等、方向相反解析

由题图可知,两物体的速度均为正,运动方向相同,故A错误；0~4

s内,A的速度一直小于B的速度,故B正确；t=4

s时,两图线相交,表示A、B两物体的速度相同,故C正确,D错误。课时精练4D基础对点练题组一

速度—时间图像1.某物体运动的v-t图像如图所示,下列关于该物体运动的描述中正确的是(

)A.该图像就是物体的运动轨迹图像B.物体做匀速运动C.物体做来回的往复运动D.物体向一个方向做直线运动解析

v-t图像不表示物体的运动轨迹,A错误；由题图可知速度是变化的,即物体做变速运动,B错误；图线一直在时间轴的上方,速度始终为正,方向没有改变,向一个方向做直线运动,C错误,D正确。BC2.(多选)如图所示为一物体做直线运动的速度—时间图像,在整个运动过程中,下列说法正确的是(

)A.BC段和CD段物体的运动方向相反B.CD段和DE段物体的运动方向相反C.物体在D点速度为0,此后运动方向改变D.AB段物体静止解析

物体在0~20

s内的速度均为正值,运动方向不变,物体在D点速度为0,此后运动方向改变,故A错误,B、C正确；AB段物体以速度v=5

m/s做匀速直线运动,故D错误。BD3.(多选)在跳水比赛中,某运动员(可看成质点,进水后立即做减速运动)的速度与时间关系图像如图所示,选竖直向下为正方向,t=0是其向上起跳瞬间,则(

)A.t1时刻该运动员开始进入水面B.t2时刻该运动员开始进入水面C.t3时刻该运动员已浮出水面D.t1~t3时间内运动员始终向下运动解析

在0~t1时间内,运动员在空中处于上升阶段,t1时刻到达最高点；t1~t2时间内,运动员在空中下落,t2之后速度减小,运动员已进入水中,故A错误,B正确；t3时刻,运动员的速度减为零,此时仍处于水下,故C错误；t1~t3时间内运动员始终向下运动,故D正确。B4.如图(a)、(b)分别为甲、乙两物体沿某一直线运动的v-t图像,规定向右为正方向,关于图像下列说法正确的是(

)A.初始时甲、乙两物体的初速度都为4m/sB.在8s内甲始终做匀速直线运动,乙在2~5s内做匀速直线运动C.当t=5s时甲的速度方向不变,乙的速度方向发生了变化D.整个过程中甲离出发点越来越远,乙最终又回到出发点解析

由题图可知甲的初速度为4

m/s,乙的初速度为0,A错误；题图(a)中的图像与题图(b)中2~5

s都为水平直线,表示该段时间物体做匀速直线运动,B正确；甲、乙的速度图像都处于t轴上方,可知速度方向都未发生变化,距离初始位置都越来越远,C、D错误。D题组二

测量纸带的平均速度和瞬时速度5.(2025·江苏扬州期中)如图所示,图甲是打点计时器在某次实验中打出的纸带,图乙是某打点计时器的示意图,则以下说法中正确的是(

)

甲乙

甲乙6.(2025·浙江杭州期中)某同学在做“小车速度随时间变化关系”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。(1)下列判断正确的是

(多选)。

A.点密集的地方物体运动的速度比较大B.点密集的地方物体运动的速度比较小C.点不均匀说明物体做变速运动D.点不均匀说明打点计时器有故障(2)相邻计数点间的时间间隔为T=

s；纸带上D点相对应的瞬时速度大小为v=

m/s(速度的数值保留3位有效数字)。

题组三

利用光电计时器测速度7.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,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个光电门的时间为Δt1=0.29s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11s,已知遮光条的宽度为3.0cm,则滑块通过第一个光电门的速度为

m/s,通过第二个光电门的速度为

m/s(结果均保留2位有效数字)。

综合提升练8.光电计时器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,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来。图乙中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10-2s和4.0×10-3s。用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20cm。(1)滑块通过光电门1时的速度v1=

m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=

m/s(结果均保留2位有效数字)。

(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是近似值,它们实质上是通过光电门1和2的

。要使瞬时速度的测