内容正文:
第一章 机械运动
第4节 速度的测量
测量物体的平均速度
【解题依据】从公式可知,如果测出物体运动的路程和通过这段路程所用的时间,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
①本实验的原理:v=s/t;
②如何让小车通过的距离和时间同时;
③如何改变小车运动的速度;
④注意事项。
题目一 如图一在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面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。
图一
(1)图中AB段的路程sAB= cm,如果测得时间tAB=1.6s。则AB段的平均速度vAB= cm/s。
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止时,测得AB段的平均速度vAB会偏 。
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? ,理由是: 。
【解题思路】解:(1)小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,
小车通过AB段的平均速度:vAB=sAB/tAB=40.0cm/1.6s=25.0cm/s;
(2)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,由公式v=s/t知,平均速度会偏小;
(3)所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;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,因此他的方案不正确。
答案:(1)40.0;25.0;(2)小;(3)不正确;因为小车从斜面顶端运动到底端时,从后半段一开始就有一定的速度,而将小车从中间位置开始释放时,后半段一开始的速度为零
【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这一段路程所对应的时间,才能按平均速度的定义代入v=s/t求平均速度。求出的平均速度小数点后的位数应与所读长度和时间的数值小数点后位数较少的位数相同。
练习题1 如图二所示,是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑,图中的圆圈是小车到达A、B两处时,电子时钟所显示的两个不同的时刻,则:
(1)由图可知,斜面上的刻度尺的最小分度值为 mm。
(2)该实验原理是 。
(3)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小”)一些。
(4)由图可知:小车在A、B两点间运动的平均速度为 m/s。
练习题2 如图一所示,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。
(1)金属片的作用是 。
(2)该实验中斜面的作用是 ;
(3)实验时应保持斜面的倾角 (“较小”或“较大”);
(4)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的速度 小车通过下半程的速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(5)实验完成后,有同学猜想物体从斜面上下滑的快慢可能与斜面的高度有关,于是他让小车分别从斜面上不同高度处由静止释放,测出下滑时间。通过测量,发现每次下滑的时间不同,于是得出该猜想是正确的。请你指出该实验过程存在的问题: 。
练习题3 两个同学做“测平均速度”的实验,下图是小车滑下过程的示意图。下表是他们未完成的实验记录。
实验
次数
路程
(m)
运动时间
(s)
平均速度
(m/s)
1
s1=80.00
t1=2.8
v1≈28.6
2
s2=40.00
t2=2.0
v2=20.0
3
s3=s1-s2=40.00
t3=t1-t2=0.8
v3=
(1)请你将表补填完整;
(2)由表中数据可知小车速度变化的特点是什么?
练习题4 在学校的橱窗里贴出了一个通知,如图所示,
小聪和小明积极的谈论这个问题:
(1)理论上要测量降落伞的下落速度,要测量哪些量:
__________、_________;
(2)用的测量工具是:__________、___________;
(3)实际比赛时只要让降落伞统一从教学楼五楼飘下,记录
降落伞从开始飘下到着地的时间,即可判断哪个降落伞下
落得慢.这是通过相同___________比较____________来判断降落伞下落的快慢.
(4)如果要想在比赛中取胜,可以对降落伞进行改造,请你帮他们出谋划策(只要写出一点)
: .
练习题5 在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次.
(1)小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图所示,可以看出小球在做 (匀速/变速)直线运动,其理由是 .若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm,则此过程中,纸锥的速度为 cm/s.
(2)图中四个速度随时间的关系图像,能反映出该小球下落运动的是 .(选填图中的选项字母)
练习题6 某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关。他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关,于是选用:一长方体木块、100克砝码片(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行试验。按图所示,将木块平放在斜面顶端,木块由静止下滑,用传感器测得其到达底端时的v。改变相关条件,多次试验,并将实验数据记录在下表中:
试验序号
θ
斜面
m(克)
v(厘米/秒)
1
20°
A
200
245
2
20°
A
300
245
3
20°
B
200
153
4
20°
B
300
153
5
25°
A
200
307
6
30°
A
200
358
7
35°
A
200
v7
8
40°
A
200
438
9
45°
A
200
470
①分析比较表中数据可得:v与_____________无关。
②分析比较试验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑,________________________________。
③在试验序号7中:v7__________厘米/秒(选填“大于”、“等于”或“小于”)
④完成上述试验后,有同学提出新的猜想:v可能还与物体跟斜面的接触面积有关。为了验证猜想,应选择下图中________与(a)进行对比试验[选填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步结论。
练习题答案
1.2;v=s/t;小;0.03;
2.(1)便于记录路程和时间(使小车在同一位置停下);(2)使小车获得运动的动力;(3)较小;(4)小于;(5)改变高度时,没有控制长度一定(或路程不同,不能只通过时间比较运动快慢)
3.(1)50.0;(2)前半程的平均速度小于后半程的平均速度(速度越来越大)
4. (1)下落距离、时间;(2)刻度尺、秒表;(3)路程、时间;(4)增大伞面面积或减小伞重等;
5. 变速,相同时间通过的路程不相等, 16, C;
6. ①物体质量;②斜面倾角θ越大,物体滑到斜面底端时的速度越大;③大于;④d。
1
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