内容正文:
第二章 运动的世界
第四节 科学探究:速度的变化
测量斜面上小车的运动速度
1. [2023·合肥模拟改编]如图所示的是实验小组的同学们用斜
面和小车等做“探究小车沿斜面下滑时速度的变化情况”
实验时的情形。当小车自顶端A出发开始计时,分别滑至
B和斜面底端C时依次停止计时,显示时间的数字钟的时
间格式是“时:分:秒”。
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3
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1
(1)此实验的原理是 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较 (填
“大”或“小”)。
v=
小
(3)小车在AB段通过的路程是 cm;滑块由B到C
过程中的平均速度是 m/s;滑块由A滑至C过程
中的平均速度是 m/s。
40.0
0.20
0.16
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3
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5
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1
(4)小车在AB段的平均速度vAB和在BC段的平均速度vBC的
大小关系是 。
(5)实验完成后,可得出实验结论:小车在斜面上下滑时
速度 。
vAB<vBC
逐渐增大
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1
(6)本实验的误差主要是由测量 (填“路程”或
“时间”)带来的。小恒认为:在测小车通过BC段的平
均速度时,应该将小车放在B处再下滑。小华认为小恒
的观点不对,因为小车下滑的过程中,经过B处
时 (填“有”或“无”)速度,若将小车从B处开
始释放,在B处时 (填“有”或“无”)速度,导
致测量的平均速度 (填“偏小”或“偏大”)。
(7)如果小车过了B点才停止计时,则测得
的平均速度vAB会偏 。
时间
有
无
偏小
小
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2. 在“测运动员短跑时的平均速度”的实验中,提供的器材
有:皮尺、温度计、石英钟、秒表,应选用的实验器材
是 和 ;实验中要测量的物理量是
和 。实验中测得的数据如下表,则男运动员
在前20 m的平均速度是 m/s,女运动员在前5 s的
时间内的平均速度是 m/s。
皮尺
秒表
路
程
时间
6.25
6
路程 10 m 20 m 30 m 40 m
时间(男) 1.8 s 3.2 s 4.5 s 5.6 s
时间(女) 2.0 s 3.8 s 5.0 s 6.1 s
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1
利用现代科学技术测量物体的运动速度
3. 在“测量小车的速度”实验中,可用光电计时器代替
(填“刻度尺”或“秒表”)。
秒
表
2
3
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5
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1
4. [2024·芜湖月考]在“比较纸锥下落快慢”的实验中,首先
取两张等大的圆形纸,分别剪去两个大小不等的扇形,如
图甲所示,再将它们做成两个锥角不等的纸锥。
(图1)
(1)为了比较纸锥下落的快慢,可将纸锥按如图乙中 (填
“a”或“b”)所示的位置释放,通过比较下落至地面的
来比较两个纸锥下落的快慢。
a
时间
2
3
4
5
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1
4. [2024·芜湖月考]在“比较纸锥下落快慢”的实验中,首先
取两张等大的圆形纸,分别剪去两个大小不等的扇形,如
图甲所示,再将它们做成两个锥角不等的纸锥。
(2)在测量纸锥下落速度的过程中,发现纸锥下落的时间太短
从而较难测量,请写出一种解决问题的方法:
。
增加下落
的高度(合理即可)
(图1)
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(3)用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔
0.2 s曝光一次,拍摄照片如图2所示,可以看到纸锥在AE
段做 (填“匀速”“加速”或“减速”)直线运
动,此段平均速度为 m/s,在EG段做
(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动,
此段平均速度为 m/s。
加速
0.025
匀
速
0.05
(图2)
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(4)下列速度随时间变化的关系图像,能反映出该纸锥下落运
动的是 。
A
4. [2024·芜湖月考]在“比较纸锥下落快慢”的实验中,首先
取两张等大的圆形纸,分别剪去两个大小不等的扇形,如
图甲所示,再将它们做成两个锥角不等的纸锥。
(图1)
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5. 如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实
验中:
(1)实验前小明先将玻璃管上每隔10 cm的距离上做一个标
记,针对如何做标记问题,小华认为间距越小,分割
得越多,就越能准确测量气泡的运动规律。小华的观
点是 (填“正确的”或“错误的”),理由
是 。
错误的
间距过小不利于测量时间
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(2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如表所示,
请你在图乙的坐标系中画出s-t图像。
距离s/cm 10 20 30 40 50
时间t/s 8 16 24 32 40
5. 如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实
验中:
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解:如图所示。
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(3)由s-t图像可知气泡做 直线运动,其平均速度
为 cm/s。
匀速
1.25
5. 如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实
验中:
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3
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6. 【创新题·新器材】光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备。如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
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(1)若小车上的遮光板宽度为d,当小车通过光电门时,计
时器记录的时间为t,则小车通过光电门的平均速度v
= 。
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(2)若已知遮光板宽度d=1 cm。让小车从斜面顶端以一定
的初速度开始沿斜面向下运动,两个光电门计时器记
录的时间分别为tA=0.01 s,tB=0.005 s,则小车通过
A、B的平均速度分别为vA= m/s,vB= m/s。
(3)由实验可知:小车沿斜面向下做 (填“匀
速”“加速”或“减速”)运动。
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加速
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