Hola:
Otra alternativa, usando this, sería obtener la primera imagen (y como veo única) que dependa del objeto:
<button onclick='cambiar_flecha(this)'>
cambiar flecha <img >
</button>
No haría falta atributos adicionales (aunque alt y src...)
cambiar_flecha(cual){
cual.getElementsByTagName('img')[0].src='2.gif';
}
Se suelen usar esos métodos (getElementById, getElementsByTagName, etc.) dependiendo de document, pero son métodos para cualquier tag aunque inútiles en algunos casos como imágenes, inputs...
Saludos