第04讲 速度的测量-【暑假自学课】2024年新八年级物理暑假提升精品讲义（人教版2024）

第04讲 速度的测量 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．进一步加深对平均速度的理解。 2．学会平均速度的测量。 3．会计算变速直线运动的平均速度。 4．能用刻度尺测出物体运动的路程。 5．能用停表测出物体通过这段路程所用的时间。 1、速度公式及其应用 （1）速度的公式：，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。 （2）应用计算时，单位要统一；s单位是米（m），t单位是秒（s），速度v的单位是米/秒 （m/s）。 （3）公式的三个物理量必须对应于同一物体。 （4）应用： ①火车过桥（隧道）问题： a：火车完全在桥上所走路程=桥长-车长。 b: 火车过桥经过的路程=桥长+车长。 ②出租车问题： a．出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，采用的单位为km/h； b．里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差。  c．出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通过的路程．利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题。 2、变速运动与平均速度 （1）变速运动的快慢就是速度变化的快慢（速度不断变化的运动，包括大小和方向），速度的变化用加速度来描述！匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加（减少）是固定的！加速度有正负，正代表速度是增加的，负代表速度是降低的！非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定！ （2）平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是v=。 3、速度的测量实验 （1）实验器材：小车、斜坡（长木板）、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表（秒表）。 （2）实验原理：。 （3）实验步骤：步骤①选材，将所需要器材准备好，置于水平桌面。 步骤②记录刻度尺的量程和分度值。 步骤③组装斜面（将小木板垫于长木板一头，使长木板形成斜面）。 步骤④小车试滑（调整斜面倾斜度，使小车下滑速度不能过快，便于测量时间）。 步骤⑤实验开始，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1。使小车多次在斜面上段滑到下端，记录时间，时间的平均值为小车运动的时间t1。根据测得的S1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 步骤⑥将金属片挡板移至斜面中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2。测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s所用的时间t，算出小车通过上半段路程s2，的平均速度v2。 步骤⑦利用公式求出小车运动的平均速度。 步骤⑧整理器材。 将实验中的相关数据填入下表中 路程 S1= S2= 运动时间 t1= t2= 平均速度 v1= v2= 下半程的平均速度 教材习题01 某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。小球在AB、BC、AC各段运动的平均速度分别是多少？ 解题方法 ①由图像可以读出对应路段的路程和时间，结合公式可以算出平均速度。 ②注意各路段要一一对应。 …… 【答案】解：SAB=20cm=0.2m；SBC=80cm=0.8m；SAC=100cm=1m； tAB=0.2s；tBC=0.2s；tAC=1s； vAB＝m/s； vAB＝m/s； vAB＝m/s； 答：小球在AB段运动的平均速度分别是0.2m/s;在BC段运动的平均速度分别是0.8m/s;在AC段运动的平均速度分别是1m/s。 教材习题04 已知学校操场的跑道长度为l，你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗？根据步行速度v，你能估测你家到学校的路程s吗？解决以上问题需要测量哪些物理量？请你用字母表示，并用它们写出v和s的表达式。 解题方法 ①根据v＝知要测量自己正常步行时的平均速度，除了要知道路程外，还需要用手表测量出时间； ②注意各物理量要一一对应。 …… 【答案】用手表记录下沿跑道一圈自己正常步行的时间t1。 根据速度公式得：； 用手表记录家到学校的时间t2； 根据速度公式得：。 教材习题05 有些公路旁每隔1 km就立着一个里程碑。请你利用里程碑估测自行车的速度写出你的估测方法。 解题方法 ①要测量出步行的平均速度，要先选择比较平整的一段公路，知道两个里程碑之间的距离，用精确地表测量出走这段路程所用的时间，套用速度计算公式即可计算出平均速度。 …… 【答案】解：所用器材是钟表； 步骤：从某里程碑出发，记下里程碑上的数据s1，钟表上的时刻t1，到达下一个里程碑时，记下里程碑数值s2，钟表上的时刻为t2．（或者：记下自行车从某里程碑到达下一里程碑，通过路程是1000m，所用的时间为t s）。 自行车的平均速度为总路程除以总时间，即v＝。 答：从某里程碑出发，记下里程碑上的数据s1，钟表上的时刻t1，到达下一个里程碑时，记下里程碑的数值s2，钟表上的时刻为t2；然后利用v＝计算自行车的速度。 考点一 变速运动与平均速度 1．如图所示是在同一段直线公路上运动的甲、乙两汽车运动的s﹣t图像，下列说法正确的是（　　） A．两汽车运动的方向相同 B．0～30s内甲、乙均做匀速直线运动 C．相遇时两汽车通过的路程均为100m D．前40s内汽车乙运动的平均速度为3.75m/s 【答案】D 【解答】解：A、由图像可知，甲距离原点的距离变小，乙距离原点的距离变大，两汽车运动的方向相反，故A错误； B、由图像可知，在0﹣10s内，甲做匀速直线运动，而乙处于静止状态；10s﹣30s，甲乙均做匀速直线运动，故B错误； C、由图像可知，相遇时（即两图线相交），甲通过的路程为400m﹣100m＝300m，乙通过的路程为100m，故C错误； D、由图像可知，乙在前40s内通过的路程为150m，乙的运动速度为v乙＝＝3.75m/s，故D正确。 故选：D。 2．C919大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。在C919飞机首次飞行时，伴飞飞机B3295在其后方同向行驶护航，伴飞飞机驾驶员看到前面的C919飞机正在“倒飞”，是以 　伴飞飞机　（选填“C919飞机”“伴飞飞机”或“地面”）为参照物。C919机在空中水平飞行的时间为1h20min，飞行路程约为416km，则其首飞的平均速度约为 　312　km/h。 【答案】伴飞飞机；312。 【解答】解：（1）以伴飞飞机为参照物，伴飞飞机驾驶员看到前面的C919飞机正在“倒飞”。 （2）全程飞行的平均速度：v＝＝＝312km/h。 故答案为：伴飞飞机；312。 3．2024常州钟楼半程马拉松于3月31日7：30鸣枪起跑，本届赛事设置半程马拉松项目（21km）及健康跑项目（4km），赛道以西林全民健身中心为起点，途经皇粮浜公园、中吴广场、后塘河、安基村、京杭大运河等钟楼区核心区域，让参赛者在奔跑中感受常州的历史底蕴和现代城市的风采。问： （1）某运动员跑完半程马拉松到达终点的时刻为8：40，他的平均速度是多少？ （2）若某运动员以8km/h的速度跑1h，消耗1.6×106J的能量，该运动员以8km/h的速度跑完4km，消耗能量多少？ 【答案】（1）某运动员跑完半程马拉松到达终点的时刻为8：40，他的平均速度是18km/h； （2）该运动员以8km/h的速度跑完4km，消耗能量为8×105J。 【解答】解：（1）运动员跑完半程马拉松用的时间：t＝8：40﹣7：30＝1h10min＝h； 他的平均速度是：v＝＝18km/h； （2）运动员以8km/h的速度跑1h通过的路程：s＝v't'＝8km/h×1h＝8km，动员每公里消耗的能量：E＝＝2×105J， 该运动员以8km/h的速度跑完4km，消耗能量：E'＝4E＝4×2×105J＝8×105J。 答：（1）某运动员跑完半程马拉松到达终点的时刻为8：40，他的平均速度是18km/h； （2）该运动员以8km/h的速度跑完4km，消耗能量为8×105J。 考点二 实验 测量物体运动的平均速度 4．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是（　　） A．图中AB段的路程sAB＝45.0cm B．如果测得AC段的时间tAC＝2.5s，则AC段的平均速度vAC＝32.0cm/s C．在测量小车到达B的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏大 D．为了测量小车在BC段的平均速度vBC，可以将小车从B点静止释放 【答案】B 【解答】解：A、由图知，图中AB段的路程sAB＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm，故A错误； B、已知测得AC段的时间tAC＝2.5s，由图可知sAC＝80.0cm， 则AC段的平均速度：vAC＝＝＝32.0cm/s；故B正确； C、如果让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由v＝知，测得AB段的平均速度vAB会偏小；故C错误； D、如果将小车从B点静止释放，则所测时间不是运动过程中下半程的时间，小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此测量小车在BC段的平均速度vBC，不可以将小车从B点静止释放。故D错误。 故选：B。 5．如图所示，在“测量小车的平均速度”实验中，让小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，图中的是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是 　增大　（选填“减小”或“增大”）测量时间；由图可知小车在BC段通过距离为 　6.20　cm。 【答案】增大；6.20。 【解答】解：（1）实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是增大测量时间； （2）由图可知BC段的路程为：sBC＝6.20cm。 故答案为：增大；6.20。 6．如图所示是测量平均速度实验。 （1）本实验的原理公式是：　v＝　。 （2）实验中除秒表外，用到的器材还有 　刻度尺　。 （3）实验中为了方便计时应使斜面坡度较 　小　。 （4）实验中可以发现vBC　＞　vAC（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】（1）v＝；（2）刻度尺；（3）小；（4）＞。 【解答】解：（1）“测小车的平均速度”的实验的原理是v＝； （2）由实验原理可知实验过程中需要测量路程和时间，因此除了秒表外，还需要刻度尺； （3）当斜面的坡度越小时，小车运动的速度越小，由v＝知，相同的距离，小车运动的时间就越长，越便于测量小车运动的时间； （4）由图知，刻度尺的分度值为1cm，AC段的路程s1＝80cm，t1＝5s sBC＝80cm﹣40cm＝40cm，tBC＝2s， AC段的平均速度：vAC＝＝＝16cm/s； BC段的平均速度vBC＝＝＝20cm/s； 所以vBC＞vAC。 故答案为：（1）v＝；（2）刻度尺；（3）小；（4）＞。 考点三 运动图像 7．如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的s﹣t图像，从0时刻计时开始，则关于它们运动情况，描述正确的是（　　） A．出发前，乙在甲的前面，甲运动15s追上乙 B．甲、乙同时出发，甲运动8s追上乙 C．甲、乙在运动后都做匀速运动，且v甲＞v乙 D．甲比乙先出发7s，第15s末，甲、乙的速度相等 【答案】C 【解答】解：A．由图可知，出发前乙在甲的前面10m处，甲物体从0时刻开始并没有出发而是静止不动，而乙物体从0时刻已经匀速运动，而甲物体先静止7s后才开始运动，最终甲运动8s后才追上乙。故A错误； B．由图可知，乙物体从0时刻开始出发，而甲物体不是从0时刻开始运动，即甲、乙不是同时出发，故B错误； C．甲、乙的运动图像都是直线，可知甲、乙在运动后都做匀速运动，运动10m，甲比乙运动的时间短，由v＝可得，甲运动的速度大于乙的速度，故C正确； D．由上述分析可知，甲比乙先出发7s，甲的速度大于乙的速度，甲、乙均做匀速直线运动，因此第15s末，甲、乙的速度不相等，故D错误。 故选：C。 8．甲同学和乙同学在平直公路上向北跑步，甲同学运动的s﹣t图象如图甲所示，乙同学运动的v﹣t图象如图乙所示。若以乙为参照物，甲向 　南　运动。（选填“南”或“北”） 【答案】南。 【解答】解：由v﹣t图象可知，乙的图象平行于横坐标，速度大小不变，为4m/s，则乙做匀速直线运动； 根据图像甲可知在2s时，甲前进的路程为s甲＝4m， 所以甲同学的速度为：v甲＝＝＝2m/s， 由图像乙可知，乙同学的速度为：v乙＝4m/s， 比较可知，甲同学的速度小于乙同学的速度，因他们在平直公路上向北跑步， 所以，以乙同学为参照物，甲同学向南运动。 故答案为：南。 一．选择题（共8小题） 1．甲、乙两车行驶路程之比为5：4，所用时间之比为3：2，则它们的平均速度之比为（　　） A．15：8 B．8：15 C．5：6 D．6：5 【答案】C 【解答】解： 由题知，甲、乙两车行驶路程之比s1：s2＝5：4，所用时间之比t1：t2＝3：2， 则它们的平均速度之比： v1：v2＝：＝：＝5：6。 故选：C。 2．甲，乙两名同学在操场直道上跑步，他们通过的路程和时间关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．0～6s内，甲、乙都做匀速直线运动 B．0～10s内，甲通过的路程比乙多10m C．甲前2s的平均速度大于其前6s的平均速度 D．6～12s内，甲、乙的平均速度不相等 【答案】C 【解答】解：A．0～6s内，甲在相同时间内通过的路程越来越小，是减速运动；乙的图像是一条直线，是匀速直线运动，故A错误； B．由图可知，甲0～10s内通过的路程为40m；乙的平均速度为： v乙＝＝5m/s， 则乙在0～10s内通过的路程： s1＝v乙t1＝5m/s×10s＝50m， 所以0～10s内，甲通过的路程比乙少10m，故B错误； C．由图可知，甲前2s的平均速度： ， 前6s的平均速度： ， 因此v甲2＞v甲6，故C正确； D．由图可知，6～12s内，甲、乙都从30m到60m，相同时间内通过的路程相同，所以甲、乙的平均速度相同，故D错误。 故选：C。 3．如图中用频闪照片（每隔相同时间拍一次照）研究甲、乙两个物体的运动，下列说法正确的是（　　） A．乙物体做匀速直线运动 B．甲的平均速度小于乙的平均速度 C．从3cm到8cm甲、乙所用的时间相同 D．在8cm位置上，甲、乙两物体的速度大小一定相等 【答案】B 【解答】解：A由图知，甲球在相等时间内通过的路程基本相同，所以甲球运动的速度基本保持不变，而乙球在相等时间内通过的路程越来越长，即乙球的运动速度越来越大，故A错误； BC、由图知，甲球和乙球的运动路程相同s＝5cm，甲球的运动时间为t1＝5t0，乙球的运动时间为t2＝3t0，根据平均速度的公式v＝可知，甲球的平均速度小于乙球的平均速度，故B正确，C错误； D、由题意知，在8cm位置上甲球的运动速度为v甲＝＝＝1cm/t0；在8cm位置上甲球的运动速度为v乙＝＝＝2.5cm/t0，所以在8cm位置上，甲、乙两物体的速度不相等，故D错误。 故选：B。 4．如图，沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象，以下说法不正确的是（　　） A．t＝0时刻，A在O点，B在距离O点5m处 B．从t＝3s开始，vA＞vB，t＝5s时A、B相遇 C．5s内，A、B平均速度相等 D．t＝3s时，A、B相距8m 【答案】C 【解答】解： A、由图象可知t＝0时刻，A在O点，B在距离O点的5m处，故A正确； B、由图象可知，从第3s开始，vA＞vB，5s末A、B相遇，故B正确； C、5s内，A、B运动的路程不相同，所用时间相同，根据v＝可知：A、B的平均速度不相等，故C错误； D、物体B的速度vB＝＝＝1m/s，t＝3s时，B的路程sB′＝vBt＝1m/s×3s＝3m，距离参考点O的路程为：5m+3m＝8m； t＝3s，物体A仍在参考点O原地，所以确实相距8米，故D正确。 故选：C。 5．图甲是小车甲运动的s﹣t图象，图乙是小车乙运动的v﹣t图象，由图象可知（　　） A．5～6s内乙车静止 B．5～6s内甲车做匀速直线运动 C．0～5s内乙车的平均速度为2m/s D．0～5s内甲车的平均速度为0.4m/s 【答案】D 【解答】解：由图甲可知，小车甲在0～5s的s﹣t图象是一条倾斜的直线，表示0～5s甲车做匀速运动；在5～6s的s﹣t图象是平行于时间轴的直线，表示小车甲在5～6s处于静止状态。由图乙可知，小车乙在0﹣5s的v﹣t图象是一条倾斜的直线，表示0﹣5s乙车做变速运动，在5s时的时间为2m/s，在0﹣5s乙车的平均速度一定小于2m/s，小车乙在5﹣6s的v﹣t图象是一条平行于时间轴的直线，表示小车乙在5﹣6s做匀速运动。 A、5～6s内乙车做匀速直线运动，故A错误； B、5～6s内甲车静止，故B错误； C、0～5s内乙车的平均速度一定小于2m/s，故C错误； D、0～5s内甲车的平均速度为，故D正确。 故选：D。 6．如图所示记录了甲，乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况，说法正确的是（　　） A．前20s内甲车运动的路程小于乙车运动的路程 B．最后300m甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C．甲、乙两车都在做匀速直线运动 D．甲、乙两车在40s内的平均速度相同 【答案】D 【解答】解： A、由图知，前20s内甲车和乙车运动的路程分别为600m、450m，则前20s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程，故A错误； B、由图知，最后300m甲车的运动时间为10s，乙车的运动时间小于10s，根据v＝知，甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故B错误； C、由图知，在相同时间内甲车通过的路程相同，说明甲车在做匀速直线运动，乙车在相同时间内通过的路程在变大，说明乙车在做变速直线运动；故C错误； D、甲、乙两车在40s内通过的路程都为1200m，则根据v＝可知甲、乙两车的平均速度相同，故D正确。 故选：D。 7．“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行，闪光灯每隔一定的时间闪亮一次，底片就记录下物体此时的位置。如图是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片，则关于两球从S点向E点运动全过程中，由照片可知，下列说法错误的是（　　） A．甲球与乙球的平均速度之比为2：3 B．甲球的运动速度基本保持不变 C．乙球的运动速度越来越大 D．甲球与乙球的运动时间之比为7：5 【答案】D 【解答】解：AD、闪光灯每隔一定的时间闪亮一次，即摄影的时间间隔是相同的；由图知，甲球所用时间为6个间隔时间，乙球所用时间为4个间隔时间，所以照片中甲球与乙球的运动时间之比为6：4＝3：2，故D错误； 甲、乙运动的路程相同，根据v＝可知，在路程一定时，照片中甲球与乙球的平均速度与时间成反比，平均速度之比为2：3，故A正确； B、由图知，甲球在相等时间内通过的路程基本相同，所以甲球运动的速度基本保持不变，故B正确； C、而乙球在相等时间内通过的路程越来越长，即乙球的运动速度越来越大，故C正确。 故选：D。 8．小芳步行的部分信息如表，根据信息可推断此过程中小芳（　　） 距离：3000m 用时：45min 步数：4718 配速：15min/km A．步长约为2m B．每分钟步行15km C．平均速度为4km/h D．步行3km用时15min 【答案】C 【解答】解：由图可知步行3000m＝3km用时45min，则每分钟步行＝0.2km，故BD错误； 步行的距离s＝3km＝3000m，步数n＝4718，则步长约L＝＝≈0.636m，故A错误； 步行用时t＝45min＝h＝h，则步行平均速度v＝＝＝4km/h，故C正确。 故选：C。 二．填空题（共4小题） 9．长征火箭将神舟十号载人飞船发射升空时，火箭的总长度为58m，火箭点火后竖直向上做直线运动，如图所示为监控系统间隔2s拍摄到的火箭升空过程中带有比例标尺的位置照片模型。神舟十号飞船与天宫一号自动对接后，绕约6700千米圆轨道做匀速圆周运动，绕行一圈约90分钟。请根据图片信息推算，2s内火箭实际通过的路程是 　154.7　m，在这2s内火箭升空的平均速度为 　77　m/s。神舟十号飞船与天宫一号对接后，天宫一号相对神舟十号的速度是 　0　m/s。 【答案】154.7；77；0。 【解答】解：（1）根据图中信息可知，火箭总长度为58m，在图中约为1.50cm，在图中火箭2s时间运动了4.00cm，故实际路程约为：s＝58m×≈154.7m， 故速度约为：v＝＝≈77m/s； （2）“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器对接完成后，相对位置没有发生改变，即相对静止，二者的速度相等所以以神舟十号飞船为参照物，天宫一号的运行速度为0m/s。 故答案为：154.7；77；0。 10．如图是一个足球离开脚在客厅砖面水平向前减速滚动的频闪照片的俯视图，每隔0.2s拍摄一次，已知铺客厅的正方形瓷砖边长为0.6m，A、B两点为足球滚动过程中经过的两个点，由图可以判断出：足球的运动轨迹是 　从B到A　（选填“从A到B”或“从B到A”），全程平均速度为 　4　m/s。 【答案】从B到A；4。 【解答】解：因为小球越滚越慢，所以在相同时间内小球之间的距离越来越小，故小球向左运动，即足球的运动轨迹是从B到A，A、B两点间的距离s＝4×0.6m＝2.4m， 整个运动过程的时间t＝3×0.2s＝0.6s， 所以整个运动过程的平均速度v＝＝＝4m/s。 故答案为：从B到A；4。 11．小明同学在今年初中毕业升学体育考试50m跑项目中，取得7s的成绩。小明的平均速度　7.1　m/s；如果终点计时员听到发令枪声才计时，则小明的成绩比他的实际成绩快　0.147　秒。（已知声速为340m/s，结果保留两位小数） 【答案】（1）小明的平均速度约为7.14m/s； （2）小明的成绩比他的实际成绩约快0.15s。 【解答】解：（1）小明的平均速度为：v＝＝≈7.14m/s； （2）如果终点计时员听到发令枪声才计时，声音传播50m的时间就是小明成绩提高的时间； 故t＝＝≈0.15s； 答：（1）小明的平均速度约为7.14m/s； （2）小明的成绩比他的实际成绩约快0.15s。 12．汽车驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间，在反应时间内通过的路程叫反应距离。一辆汽车在平直公路上匀速行驶的过程中，若驾驶员发现前方80m处有障碍物，采取制动后，汽车在7.2s内行驶64m刚好停在障碍物前，已知该驾驶员的反应时间为0.8s，则制动前汽车匀速行驶速度为　20　m/s，从驾驶员看到障碍物到汽车停止的整个过程的平均速度为　10　m/s。 【答案】20；10。 【解答】解：由题意可知，反应距离s反应＝s﹣s制动＝80m﹣64m＝16m， 则制动前汽车匀速行驶速度v＝＝＝20m/s； 从驾驶员看到障碍物到汽车停止的整个过程的时间t＝t反应+t制动＝0.8s+7.2s＝8s， 则整个过程的平均速度v′＝＝＝10m/s。 故答案为：20；10。 三．实验探究题（共2小题） 13．雨后小豪看到一只蜗牛在教室外栏杆上爬行，想到物理课上刚刚学习了机械运动的知识，就想研究一下蜗牛爬行速度有多慢，于是在蜗牛爬行的路径旁放了一把刻度尺，记录的蜗牛在一定时间间隔爬行的位置如图所示，请你结合自己掌握的物理知识和他一起完成速度测量操作。 （1）他使用的刻度尺的分度值是 　0.1　cm；要测出蜗牛运动速度，还需要的测量工具是 　秒表　； （2）蜗牛从A运动到B通过的路程为 　1.45　cm； （3）测量速度的实验原理是 　v＝　；实验中小豪测得蜗牛从A到C的爬行时间为50s，则蜗牛在AC段爬行的平均速度为 　1.4　mm/s；若在测量AC段平均速度时，过了C点才停止计时，则测得的平均速度vAC会 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）；这个过程中蜗牛做的 　不是　（选填“是”或者“不是”）匀速直线运动。 【答案】（1）0.1；秒表；（2）1.45；（3）v＝；1.4；偏小；不是。 【解答】解：（1）由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm；要测量平均速度，需要用刻度尺和秒表测出路程和时间，故还需要的测量工具是秒表； （2）由图可知，AB段的距离sAB＝2.45cm﹣1.00cm＝1.45cm； （3）测平均速度的实验原理是速度公式v＝； 蜗牛在AC段爬行的距离为： sAC＝8.0cm﹣1.0cm＝7.0cm＝70mm，tAC＝50s， 蜗牛在AC段爬行的平均速度： vAC＝＝＝1.4mm/s； 过了C点后开始计时使AC段时间的测量值偏大，由v＝可知，所测AC段的平均速度偏小； 根据蜗牛在一定时间间隔爬行的位置如图所示，说明在相同的时间内爬行的距离不同，所以这个过程中蜗牛做的不是匀速直线运动。 故答案为：（1）0.1；秒表；（2）1.45；（3）v＝；1.4；偏小；不是。 14．小海同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从A处静止释放，用秒表测出小车从A处滑到C处的时间t1＝2.5s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间t2＝1.7s。 （1）实验中还需要的测量工具是 　刻度尺　；通过小海的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度 　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度；测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，则所测BC段的平均速度会 　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）本实验还可以利用位置传感器通过超声波测出小车的实时距离，再用计算机算出运动速度，如图2所示。假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接收，此时超声波在空气中的传播速度为340m/s，则传感器与小车间的距离是 　1.7　m。小车从A处滑到C处的过程，位置传感器的屏幕图象如图3所示，由图象可知，小车沿斜面下滑时做 　变速　（选填“匀速”或“变速”）运动，到达C处的速度为 　1.5　m/s。 【答案】（1）刻度尺；小于；偏小；（2）1.7；变速；1.5。 【解答】解：（1）该实验中需要测量路程，所以实验中还需要的测量工具是刻度尺； 已知AC段的时间t1＝2.5s，AB段的时间t2＝1.7s， 由题知B是AC段的中点，设一半路程为s，则前半程AB段平均速度：v2＝＝，全程AC段的平均速度为：v1＝＝＝， 由上述分析可知小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度； 测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，测量时间偏大，根据速度公式可知所测BC段的平均速度会偏小； （2）传感器与小车间的距离：s′＝v′×＝340m/s×＝1.7m； 由图象可知，随着时间增加，速度逐渐增加，可以看出小车在斜面上滑下时是加速运动； 已知小车从A处滑到坡底C处的时间为2.5s，由图可知，当t＝2.5s时，小车的速度为1.5m/s，即小车到达C处的速度为1.5m/s。 故答案为：（1）刻度尺；小于；偏小；（2）1.7；变速；1.5。 四．计算题（共2小题） 15．一辆汽车在平直的公路上行驶，其v﹣t图像如图所示，前10s通过的路程为120m，第10s时速度达到20m/s。求： （1）前10s内汽车的平均速度； （2）20s内的平均速度。 【答案】（1）前10s内汽车的平均速度12m/s； （2）20s内的平均速度为16m/s。 【解答】解：（1）汽车前10s内汽车的平均速度为 ； （2）由图象知道，10～20s内汽车做匀速直线运动，速度是 v1＝20m/s 所以在10～20s内汽车通过的路程是 s1＝v1t 1＝20m/s×（20s﹣10s）＝200 m 汽车在20s内通过的路程为 s′＝s+s1＝120m+200 m＝320m 20s内的平均速度 。 答：（1）前10s内汽车的平均速度12m/s； （2）20s内的平均速度为16m/s。 16．小梦假期去南京姑姑家探亲，坐上北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车，看到了该列车的运行时刻表如下表所示。 站次 站名 到达时间 开车时间 运行时间 里程 1 北京南 始发站 08：00 0min 0 2 济南西 09：32 09：34 1h32min 406km 3 南京南 11：46 11：48 3h46min 1023km 4 上海虹桥 12：55 终点站 4h55min 1318km （1）根据列车运行时刻表计算：G11次高速列车从济南西到南京南之间运行的平均速度约为多少？（保留一位小数） （2）小梦的姑姑开车去接小梦，走到该标志牌处时正好是11：00。请问：姑姑以最快的速度行驶，接小梦会迟到吗？ 【答案】（1）G11次高速列车从济南西到南京南之间运行的平均速度约为280.5km/h； （2）姑姑以最快的速度行驶，接小梦不会迟到。 【解答】解：（1）从济南西到南京南之间运行的路程s＝s2﹣s1＝1023km﹣406km＝617km， G11次高速列车在该路段运行的时间t＝t2﹣t1＝11h46min﹣9h34min＝2h12min＝2.2h， 该路段运行的平均速度v＝＝≈280.5km/h； （2）该标志牌处距离南京南的路程s′＝30km，最大车速v′＝60km/h 根据v＝得，姑姑行驶该段路程最少需要的时间， t′＝＝＝0.5h＝30min； 姑姑到达南京南的时间为11h+30min＝11h30min，早于小梦到站时间11h46min， 所以姑姑接小梦不会迟到。 答：（1）G11次高速列车从济南西到南京南之间运行的平均速度约为280.5km/h； （2）姑姑以最快的速度行驶，接小梦不会迟到。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 速度的测量 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．进一步加深对平均速度的理解。 2．学会平均速度的测量。 3．会计算变速直线运动的平均速度。 4．能用刻度尺测出物体运动的路程。 5．能用停表测出物体通过这段路程所用的时间。 1、速度公式及其应用 （1）速度的公式：，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。 （2）应用计算时，单位要统一；s单位是米（m），t单位是秒（s），速度v的单位是米/秒 （m/s）。 （3）公式的三个物理量必须对应于同一物体。 （4）应用： ①火车过桥（隧道）问题： a：火车完全在桥上所走路程=桥长-车长。 b: 火车过桥经过的路程=桥长+车长。 ②出租车问题： a．出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，采用的单位为km/h； b．里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差。  c．出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通过的路程．利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题。 2、变速运动与平均速度 （1）变速运动的快慢就是速度变化的快慢（速度不断变化的运动，包括大小和方向），速度的变化用加速度来描述！匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加（减少）是固定的！加速度有正负，正代表速度是增加的，负代表速度是降低的！非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定！ （2）平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是v=。 3、速度的测量实验 （1）实验器材：小车、斜坡（长木板）、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表（秒表）。 （2）实验原理：。 （3）实验步骤：步骤①选材，将所需要器材准备好，置于水平桌面。 步骤②记录刻度尺的量程和分度值。 步骤③组装斜面（将小木板垫于长木板一头，使长木板形成斜面）。 步骤④小车试滑（调整斜面倾斜度，使小车下滑速度不能过快，便于测量时间）。 步骤⑤实验开始，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1。使小车多次在斜面上段滑到下端，记录时间，时间的平均值为小车运动的时间t1。根据测得的S1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 步骤⑥将金属片挡板移至斜面中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2。测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s所用的时间t，算出小车通过上半段路程s2，的平均速度v2。 步骤⑦利用公式求出小车运动的平均速度。 步骤⑧整理器材。 将实验中的相关数据填入下表中 路程 S1= S2= 运动时间 t1= t2= 平均速度 v1= v2= 下半程的平均速度 教材习题01 某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。小球在AB、BC、AC各段运动的平均速度分别是多少？ 解题方法 ①由图像可以读出对应路段的路程和时间，结合公式可以算出平均速度。 ②注意各路段要一一对应。 …… 教材习题04 已知学校操场的跑道长度为l，你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗？根据步行速度v，你能估测你家到学校的路程s吗？解决以上问题需要测量哪些物理量？请你用字母表示，并用它们写出v和s的表达式。 解题方法 ①根据v＝知要测量自己正常步行时的平均速度，除了要知道路程外，还需要用手表测量出时间； ②注意各物理量要一一对应。 …… 教材习题05 有些公路旁每隔1 km就立着一个里程碑。请你利用里程碑估测自行车的速度写出你的估测方法。 解题方法 ①要测量出步行的平均速度，要先选择比较平整的一段公路，知道两个里程碑之间的距离，用精确地表测量出走这段路程所用的时间，套用速度计算公式即可计算出平均速度。 …… 考点一 变速运动与平均速度 1．如图所示是在同一段直线公路上运动的甲、乙两汽车运动的s﹣t图像，下列说法正确的是（　　） A．两汽车运动的方向相同 B．0～30s内甲、乙均做匀速直线运动 C．相遇时两汽车通过的路程均为100m D．前40s内汽车乙运动的平均速度为3.75m/s 2．C919大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。在C919飞机首次飞行时，伴飞飞机B3295在其后方同向行驶护航，伴飞飞机驾驶员看到前面的C919飞机正在“倒飞”，是以 　 　（选填“C919飞机”“伴飞飞机”或“地面”）为参照物。C919机在空中水平飞行的时间为1h20min，飞行路程约为416km，则其首飞的平均速度约为 　 　km/h。 3．2024常州钟楼半程马拉松于3月31日7：30鸣枪起跑，本届赛事设置半程马拉松项目（21km）及健康跑项目（4km），赛道以西林全民健身中心为起点，途经皇粮浜公园、中吴广场、后塘河、安基村、京杭大运河等钟楼区核心区域，让参赛者在奔跑中感受常州的历史底蕴和现代城市的风采。问： （1）某运动员跑完半程马拉松到达终点的时刻为8：40，他的平均速度是多少？ （2）若某运动员以8km/h的速度跑1h，消耗1.6×106J的能量，该运动员以8km/h的速度跑完4km，消耗能量多少？ 考点二 实验 测量物体运动的平均速度 4．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是（　　） A．图中AB段的路程sAB＝45.0cm B．如果测得AC段的时间tAC＝2.5s，则AC段的平均速度vAC＝32.0cm/s C．在测量小车到达B的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏大 D．为了测量小车在BC段的平均速度vBC，可以将小车从B点静止释放 5．如图所示，在“测量小车的平均速度”实验中，让小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，图中的是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是 　 　（选填“减小”或“增大”）测量时间；由图可知小车在BC段通过距离为 　 　cm。 6．如图所示是测量平均速度实验。 （1）本实验的原理公式是：　 　。 （2）实验中除秒表外，用到的器材还有 　 　。 （3）实验中为了方便计时应使斜面坡度较 　 　。 （4）实验中可以发现vBC　 　vAC（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 考点三 运动图像 7．如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的s﹣t图像，从0时刻计时开始，则关于它们运动情况，描述正确的是（　　） A．出发前，乙在甲的前面，甲运动15s追上乙 B．甲、乙同时出发，甲运动8s追上乙 C．甲、乙在运动后都做匀速运动，且v甲＞v乙 D．甲比乙先出发7s，第15s末，甲、乙的速度相等 8．甲同学和乙同学在平直公路上向北跑步，甲同学运动的s﹣t图象如图甲所示，乙同学运动的v﹣t图象如图乙所示。若以乙为参照物，甲向 　 　运动。（选填“南”或“北”） 一．选择题（共8小题） 1．甲、乙两车行驶路程之比为5：4，所用时间之比为3：2，则它们的平均速度之比为（　　） A．15：8 B．8：15 C．5：6 D．6：5 2．甲，乙两名同学在操场直道上跑步，他们通过的路程和时间关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．0～6s内，甲、乙都做匀速直线运动 B．0～10s内，甲通过的路程比乙多10m C．甲前2s的平均速度大于其前6s的平均速度 D．6～12s内，甲、乙的平均速度不相等 3．如图中用频闪照片（每隔相同时间拍一次照）研究甲、乙两个物体的运动，下列说法正确的是（　　） A．乙物体做匀速直线运动 B．甲的平均速度小于乙的平均速度 C．从3cm到8cm甲、乙所用的时间相同 D．在8cm位置上，甲、乙两物体的速度大小一定相等 4．如图，沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象，以下说法不正确的是（　　） A．t＝0时刻，A在O点，B在距离O点5m处 B．从t＝3s开始，vA＞vB，t＝5s时A、B相遇 C．5s内，A、B平均速度相等 D．t＝3s时，A、B相距8m 5．图甲是小车甲运动的s﹣t图象，图乙是小车乙运动的v﹣t图象，由图象可知（　　） A．5～6s内乙车静止 B．5～6s内甲车做匀速直线运动 C．0～5s内乙车的平均速度为2m/s D．0～5s内甲车的平均速度为0.4m/s 6．如图所示记录了甲，乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况，说法正确的是（　　） A．前20s内甲车运动的路程小于乙车运动的路程 B．最后300m甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C．甲、乙两车都在做匀速直线运动 D．甲、乙两车在40s内的平均速度相同 7．“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行，闪光灯每隔一定的时间闪亮一次，底片就记录下物体此时的位置。如图是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片，则关于两球从S点向E点运动全过程中，由照片可知，下列说法错误的是（　　） A．甲球与乙球的平均速度之比为2：3 B．甲球的运动速度基本保持不变 C．乙球的运动速度越来越大 D．甲球与乙球的运动时间之比为7：5 8．小芳步行的部分信息如表，根据信息可推断此过程中小芳（　　） 距离：3000m 用时：45min 步数：4718 配速：15min/km A．步长约为2m B．每分钟步行15km C．平均速度为4km/h D．步行3km用时15min 二．填空题（共4小题） 9．长征火箭将神舟十号载人飞船发射升空时，火箭的总长度为58m，火箭点火后竖直向上做直线运动，如图所示为监控系统间隔2s拍摄到的火箭升空过程中带有比例标尺的位置照片模型。神舟十号飞船与天宫一号自动对接后，绕约6700千米圆轨道做匀速圆周运动，绕行一圈约90分钟。请根据图片信息推算，2s内火箭实际通过的路程是 　 　m，在这2s内火箭升空的平均速度为 　 　m/s。神舟十号飞船与天宫一号对接后，天宫一号相对神舟十号的速度是 　 　m/s。 10．如图是一个足球离开脚在客厅砖面水平向前减速滚动的频闪照片的俯视图，每隔0.2s拍摄一次，已知铺客厅的正方形瓷砖边长为0.6m，A、B两点为足球滚动过程中经过的两个点，由图可以判断出：足球的运动轨迹是 　 　（选填“从A到B”或“从B到A”），全程平均速度为 　 　m/s。 11．小明同学在今年初中毕业升学体育考试50m跑项目中，取得7s的成绩。小明的平均速度　 　m/s；如果终点计时员听到发令枪声才计时，则小明的成绩比他的实际成绩快　 　秒。（已知声速为340m/s，结果保留两位小数） 12．汽车驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间，在反应时间内通过的路程叫反应距离。一辆汽车在平直公路上匀速行驶的过程中，若驾驶员发现前方80m处有障碍物，采取制动后，汽车在7.2s内行驶64m刚好停在障碍物前，已知该驾驶员的反应时间为0.8s，则制动前汽车匀速行驶速度为　　m/s，从驾驶员看到障碍物到汽车停止的整个过程的平均速度为　 　m/s。 三．实验探究题（共2小题） 13．雨后小豪看到一只蜗牛在教室外栏杆上爬行，想到物理课上刚刚学习了机械运动的知识，就想研究一下蜗牛爬行速度有多慢，于是在蜗牛爬行的路径旁放了一把刻度尺，记录的蜗牛在一定时间间隔爬行的位置如图所示，请你结合自己掌握的物理知识和他一起完成速度测量操作。 （1）他使用的刻度尺的分度值是 　 　cm；要测出蜗牛运动速度，还需要的测量工具是 　 　； （2）蜗牛从A运动到B通过的路程为 　 　cm； （3）测量速度的实验原理是 　 　；实验中小豪测得蜗牛从A到C的爬行时间为50s，则蜗牛在AC段爬行的平均速度为 　 　mm/s；若在测量AC段平均速度时，过了C点才停止计时，则测得的平均速度vAC会 　 　（选填“偏大”或“偏小”）；这个过程中蜗牛做的 　 　（选填“是”或者“不是”）匀速直线运动。 14．小海同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从A处静止释放，用秒表测出小车从A处滑到C处的时间t1＝2.5s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间t2＝1.7s。 （1）实验中还需要的测量工具是 　 　；通过小海的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度；测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，则所测BC段的平均速度会 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）本实验还可以利用位置传感器通过超声波测出小车的实时距离，再用计算机算出运动速度，如图2所示。假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接收，此时超声波在空气中的传播速度为340m/s，则传感器与小车间的距离是 　 　m。小车从A处滑到C处的过程，位置传感器的屏幕图象如图3所示，由图象可知，小车沿斜面下滑时做 　 　（选填“匀速”或“变速”）运动，到达C处的速度为 　 　m/s。 四．计算题（共2小题） 15．一辆汽车在平直的公路上行驶，其v﹣t图像如图所示，前10s通过的路程为120m，第10s时速度达到20m/s。求： （1）前10s内汽车的平均速度； （2）20s内的平均速度。 16．小梦假期去南京姑姑家探亲，坐上北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车，看到了该列车的运行时刻表如下表所示。 站次 站名 到达时间 开车时间 运行时间 里程 1 北京南 始发站 08：00 0min 0 2 济南西 09：32 09：34 1h32min 406km 3 南京南 11：46 11：48 3h46min 1023km 4 上海虹桥 12：55 终点站 4h55min 1318km （1）根据列车运行时刻表计算：G11次高速列车从济南西到南京南之间运行的平均速度约为多少？（保留一位小数） （2）小梦的姑姑开车去接小梦，走到该标志牌处时正好是11：00。请问：姑姑以最快的速度行驶，接小梦会迟到吗？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$