内容正文:
第五章 机械运动的描述
第四节 测量物体运动的速度
初中物理
重点实验 测量物体运动的速度
基础过关全练
1.(2023北京清华附中上地学校一模)如图为“测量物体运动
的平均速度”的实验,小车从A点运动到C点的过程中,下列
说法正确的是 ( )
初中物理
A.小车在这个过程中做匀速直线运动
B.斜面应保持较大的坡度,以便于测量时间
C.测量小车到达B点的时间时,过了B点才停止计时,则AB段
的平均速度会偏大
D.为了测量小车在下半程BC段的平均速度,需要将小车从A
点由静止释放
初中物理
答案 D
解析 小车在斜面上运动的速度越来越快,因此小车在这个
过程中做加速运动,故A错误;为了便于测量时间,斜面应保持
较小的坡度,故B错误;如果小车过了B点才停止计时,所测量
的时间会偏大,而AB段的路程一定,AB段的平均速度会偏小,
故C错误;测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,其
运动的起点必须是A点,分别测量小车在AC段的路程和时间,
再测出AB段的路程和时间,计算下半程的路程和时间,计算
小车在下半程BC段的平均速度,故D正确。故选D。
初中物理
2.(新考法·设计实验)测某同学沿直线步行的前40 m的平均
速度:从开始行走时计时,4位计时员分别记录了此同学步行
通过10 m、20 m、30 m、40 m处的时间如表。
计时员位置 10 m 20 m 30 m 40 m
时间/s 8 15 23 28
初中物理
(1)需要的测量仪器是 和 。
(2)根据表中数据,从10 m到40 m,此同学的平均速度是
m/s。
(3)此同学做的 (选填“是”或“不是”)匀速直线
运动,判断依据是 。
卷尺
秒表
1.5
不是
通过相同的路程用时不同
初中物理
解析 (1)由 = 可知,需要测量路程和时间,故需要的测量仪
器是卷尺和秒表。(2)根据表中数据,从10 m到40 m,此同学
用时t=28 s-8 s=20 s,其平均速度 = = =1.5 m/s。
(3)由表中数据可知,此同学从10 m到20 m用时7 s,从20 m到
30 m用时8 s,从30 m到40 m用时5 s,通过相同的路程用时不相
同,说明此同学做的不是匀速直线运动。
初中物理
能力提升全练
3.(新考法·分析论证)(2023北京大兴期末,15,★☆☆)利用如图所示的装置测量小车从A运动到B过程中的平均速度,实验中用刻度尺测量斜面A、B之间的长度,用秒表测量小车从A运动到B的时间。关于这个实验,下列说法中正确的是 ( )
初中物理
A.小车还未到达A处就开始计时,将使测量的速度偏大
B.小车还未到达B处就停止计时,将使测量的速度偏小
C.增大A、B间的距离,将使测量的误差增大
D.适当减小斜面的倾斜角度,有利于减小测量误差
初中物理
答案 D
解析 小车还未到达A处就开始计时,测量的时间会偏大,将
使测量的速度偏小,故A错误;小车还未到达B处就停止计时,
测量的时间会偏小,将使测量的速度偏大,故B错误;增大A、
B间的距离,小车运动的路程和时间长一些,可以减小测量误
差,故C错误;适当减小斜面的倾斜角度,小车运动得慢一些,
所测时间更加准确,可减小测量的误差,故D正确。
初中物理
4.(2023北京回民学校期中,30,★☆☆)如图所示,气泡从充满
油的玻璃管底端A点向上运动,点B、C、D是每隔2秒记录的
气泡位置。气泡在AD段做 (选填“匀速”或“变
速”)直线运动;在BD段运动的平均速度为 m/s。
变速
0.125
初中物理
解析 A、B、C、D之间的距离逐渐变大,相邻两点间的时
间间隔相等,所以气泡在AD段做变速直线运动;BD=60.0 cm-
10.0 cm=50.0 cm=0.5 m,时间t=2×2 s=4 s,BD段运动的平均速
度 = = =0.125 m/s。
初中物理
5.(新课标·科学推理)(2023四川广元中考,23,★★☆)某物理
兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速
度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面
顶端A点静止释放,并同时按下电子秒表开始计时,图中圆圈
内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:
分:秒”)。
初中物理
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做 (选
填“减速”“匀速”或“加速”)运动。
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小
是 cm/s。
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下秒表开始计时,B、C两
点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度 (选填
“偏大”“不变”或“偏小”)。
加速
50.0
偏大
初中物理
解析 (1)(2)AB段的路程为sAB=10.00 dm-6.00 dm=4.00 dm=
40.0 cm,AB段的时间为tAB=2 s,AB段的平均速度为 = =
=20.0 cm/s,BC段的路程为sBC=6.00 dm-1.00 dm=5.00 dm=50.0 cm,BC段的时间为tBC=1 s,则BC段的平均速度为 = = =50.0 cm/s,因为 > ,所以小车下滑过程中做加速运动。(3)如果在A点时,先释放小车,后按下秒表开始计时,则计时晚了,时间测量值偏小,会使所测AB段的平均速度 偏大。
初中物理
6.(新课标·质疑创新)(2024北京东直门中学期中,15改编,★★☆)
小强利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验,实验装置如图所示,把小车放在斜面的顶端,让其自由
下滑。
初中物理
(1)该实验的原理是 。
(2)在实验过程中,斜面应该保持 (选填“较大”或
“较小”)的坡度,这样做的目的是 。
(3)已知s1=90 cm,B为AC的中点,则小车在AC段的平均速度
= m/s。小车在AB段的平均速度 (选填
“大于”“小于”或“等于”)小车在BC段的平均速度。
(4)若小车在A点释放时按下秒表计时,小车到达C点后才停
止计时,则计算出的小车在AC段的平均速度会 (选
填“偏大”“偏小”或“等大”)。
=
较小
方便测量时间
0.06
小于
偏小
初中物理
(5)小组的成员分别画出了小车从A到C的s-t图像的大致情
况。其中与事实相符的是 (填字母)。
C
A B C D
初中物理
解析 (1)实验中需要测量路程和时间,根据 = 得到平均速
度,实验原理是 = 。(2)实验中,为了方便测量时间,应使斜
面的坡度较小,减缓小车向下运动的速度。(3)小车从A点运
动到C点的距离s1=90 cm=0.90 m,从A点运动到C点所用的时
间t1=15 s,小车从A点运动到C点的平均速度为 = = =
0.06 m/s;已知B是AC的中点,小车在斜面上运动,前半程所用
时间为tAB=10 s,后半程所用时间tBC=5 s,因为tAB>tBC,AB段和BC
初中物理
段的路程相同,所以小车在AB段的平均速度小于小车在BC
段的平均速度。(4)如果小车到达C点后才停止计时,测量的
时间会偏大一些,在路程不变时,测得的平均速度会偏小。
(5)根据小车做加速直线运动分析小车从A到C的s-t图像的大
致情况应是速度越来越大,C图表示小车做加速直线运动,故
C符合题意。
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素养探究全练
7.学习了计算平均速度的方法后,小明想测量自己平时走路
时的速度大约为多少?他看到学校走廊上的地砖是大小相同
的正方形,每块地砖的边长为80 cm,从教室门口到楼梯口要
经过20块地砖。
(1)小明要测出走路时的速度还需要的测量工具是 。
(2)该实验的原理是 。
(3)从教室门口到楼梯口的距离为 m,若小明从教室
门口走到楼梯口所用时间为15 s,则他走路的平均速度大约
为 m/s(结果保留一位小数)。
秒表
=
16
1.1
初中物理
(4)如图所示为测量长度的工具,叫滚尺,小明想利用滚尺验
证上面的步行速度。滚尺主要由计数器和滚轮组成,滚轮由
塑料轮毂和橡胶轮组成,将滚轮沿被测路径滚动时,通过滚轮
滚动的圈数可以得出路径长度。推动滚尺,同时计时,测出步
行滚轮的圈数为n,所用时间为t。已知该滚尺滚轮直径为D,
则步行的平均速度 = (用题中的字母表示)。
初中物理
解析 (1)测量路程与时间,计算出速度,因此还需要测量时
间的工具:秒表。(2)速度属于间接测量,测量出路程与时间,
计算出速度,其原理是 = 。(3)从教室门口到楼梯口的距离
为s0=80 cm×20=1 600 cm=16 m;该段路步行的平均速度为
= = ≈1.1 m/s。(4)通过直径计算出滚轮的周长,再根据
圈数计算出路程,之后计算出平均速度 = = = 。
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