内容正文:
第4节 测量平均速度
[基础达标练]
1.一个物体在运动过程中前2/5路程的平均速度为6m/s,后3/5路程的平均速度为4.5m/s,则该物体全程的平均速度为( )
A.4.8 m/s B.5 m/s C.5.25 m/s D.5.5 m/s
【答案】B
【解析】
设总路程为s, 前2/5路程用的时间:
t1=,
后3/5路程所用的时间:
t2=,
物体全程时间:
t= t1+ t2=
全程平均速度:
v== =5m/s,
故选B.
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如下图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,当小车到达A、B、C三处时电子表的显示数字分别表示“小时:分:秒”。
(1)该实验的原理是_______;
(2)实验中为了便于操作,应使斜面的坡度较_______(选填“大”或“小”),以减小测量______的误差;
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测段的平均速度______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)请你设计实验表格并填写和处理实验数据,得到小车全程、上半段路程的平均速度。______
【答案】 小 时间 偏大
路程s/cm
运动时间t/s
平均速度v/(cm/s)
120
5
24
60
3
20
【解析】
(1)[1]实验室通过测量路程和时间来间接测量速度,故测小车平均速度的实验原理是。
(2)[2][3]实验中,应使斜面的坡度较小,这样小车运动的时间较长,方便计时,以减小测量时间的误差。
(3)[4]如果让小车过了A点才开始计时,计时晚,所测时间偏小,由可知,计算出的平均速度偏大。
(4)[5]由题图可知,小车通过全程的路程,全程的时间,全程的平均速度为
小车通过上半段的路程是,上半段的时间,上半段的平均速度为
实验的表格为:
路程s/cm
运动时间t/s
平均速度v/(cm/s)
120
5
24
60
3
20
3.小明在“测小车的平均速度”实验中,设计了如图所示的实验装置:小车做加速运动,如图,S1=S2
(1)该实验中除了图中已经有的器材,还需要两个主要的测量工具是______、______.
(2)实验中为了方便计时,应使斜坡的坡度较______(选填“大”或“小”).
(3)测出如图三段路程s1、s2、s对应的平均速度分别为v1、v2、v,这三个速度的大小关系是______.
【答案】(1)刻度尺,停表;(2)小;(3)
【解析】
分析(1)要想测得速度,根据公式,一定要测量出的物理量是:路程和时间;
(2)若要计时方便,应使所用的时间长些;
(3)小车在下滑过程中,速度逐渐变大,由此可以判断出各段平均速度的大小.
解:(1)根据公式v=st可知,要想测出平均速度,需要测量出的物理量是:路程s和时间t,对应的测量工具分别为刻度尺和秒表;(2)若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上通过的时间更长;(3)因为小车在下滑过程中越来越快,所以最初那半段最慢,最末那半段最快,全程的平均速度居中。
【考点】变速运动与平均速度.
【点评】本题考查“测小车的平均速度”的实验,一定学会读出路程和时间,按平均速度的定义代入求出平均速度.
4.小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律,每次都使小木块从斜面上o点静止释放,沿斜面向下运动,利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程,记录的数据如下表。
从O点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从O点开始的路程s/m
0
0.3
1.2
2.7
4.8
(1)通过分析上表数据可知:物块通过的路程与 成正比,表达式为:s= ;
(2)根据表格中的数据,物块自o点开始计时的5s时间内通过的路程为 ;
(3)小明通过查阅资料知道,满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动(即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动),而且表达式中系数是一个恒量,这个恒量在
不同情况下是不同的。在上面实验中,你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数? 。(只需填一种方法即可)
【答案】(1)所用时间的平方 (2)0.3t2 (3)7.5m (4)增大实验装置中的斜面倾角
【解析】
(1)表格中数据时间是1s的时候,路程是0.3m;时间是2s的时候,路程1.2m;时间是3s的时候,路程是2.7m;时间是4s的时候,路程是4.8m;据此可得物体通过的路程与所用时间的平方成正比;表达式为:s= 0.3t2;
(2)物块自o点开始计时的5s时间内通过的路程s= 0