内容正文:
物理 八年级上册
第4节 速度的测量
【基础诊断】
1.2023年11月,某市第31届中小学生田径运动会在某县举行。运动会上,小华同学在男子100 m比赛中,以12.5 s的成绩晋级决赛。在这次100 m比赛中,小华同学的平均速度为( )
A.0.8 m/s B.8 m/s C.12.5 m/s D.1.25 m/s
2.为了测量小车通过斜面的平均速度,下列关于斜面的选择和安装,较合理的是( )
A.选择较短的斜面,且保持较大的坡度
B.选择较长的斜面,且保持较大的坡度
C.选择较短的斜面,且保持较小的坡度
D.选择较长的斜面,且保持较小的坡度
3.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置示意图,让小车从静止开始沿斜面向下运动,关于小车通过前半段路程s1、后半段路程s2和全程s的平均速度的判断,正确的是( )
A.小车通过s1的平均速度最大
B.小车通过s2的平均速度最大
C.小车通过s1的平均速度大于通过s的平均速度
D.小车通过s2的平均速度小于通过s的平均速度
4.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置,这个实验的原理是______,必须测量的物理量是_____和_____。
5.小明在“测量小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)小车从斜面顶端由静止下滑,用_______测出小车从A处运动到B、C两处所需要的时间。
(2)根据下表求出全程的平均速度为________m/s。
路程
运动时间
s1=100 cm
5 s
s2=50 cm
3.2 s
【能力提升】
1.如图所示是“测量小车平均速度”的实验,实验中测得上半程s1的平均速度为v1,下半程s2的平均速度为v2。以下说法不正确的是( )
A.本实验的原理是
B.全程的平均速度
C.由v2大于v1可知,小车在做加速运动
D.实验时斜面坡度小一点,便于测量时间
2.小明在“测量小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(每一小格为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表显示的时间(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)sAC = _______cm,tAC = _______s,vAC = _______cm/s。
(2)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏_____(选填“大”或“小”)。
3.如图所示,在“测量平均速度”的实验中:
(1)斜面的作用是使小车获得动力下滑,实验中应使斜面的坡度较_____(选填“大”或“小”),目的是减缓下滑速度,增大测量时间,减小实验______(选填“错误”或“误差”)。
(2)若图中秒表每格为1 s,该次实验中,小车通过全程的平均速度v=_________m/s;小车通过上半段路程的平均速度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)通过下半段路程的平均速度。
4.在“测量平均速度”的实验中,某小组使用了带有刻度尺的长木板作为斜面,搭建实验装置如图所示。
(1)实验中为了测量AB段的平均速度,在B点放置了一个金属片,其好处是
_______________________________________________________。
(2)小车从A到B经过的路程为_______cm,若AB段用时0.9 s,则小车在AB段的平均速度为_________m/s。
(3)将金属片放到C点,测量出小车从A到C用时1.6 s,则小车在AC段的平均速度__________(选填“大于”“小于”或“等于”)小车在AB段的平均速度。
【综合训练】
1.小明在“测量小球的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1 s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到C点用时0.6 s
B.小球在前0.5 s内通过的路程为4.00 cm
C.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/s
D.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
2.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,用频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示。
(1)依据照片可判断,小球在做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次,并测得sAB = 5 cm、sBC = 15 cm,则小球在
BC段的平均速度为______m/s,小球在AC段的平均速度为______m/s。
(3)下列各图中,能说明小球在斜面上运动情况的图像是______。
参考答案
【基础诊断】
1.【答案】B
【解析】小华同学的平均速度:
故B正确。
2.【答案】D
【解析】在测量小车通过斜面的平均速度时,需要测量斜面的长度和小车通过斜面所用的时间。为了准确测量时间,需使小车行驶的时间较长,因此需选择较长的斜面,且保持较小的坡度。
3.【答案】B
【解析】小车沿斜面向下做加速直线运动,所以t2<t1,t=t1+t2,2t2<t<2t1,根据可得,v2>v>v1,即上半段路程的平均速度最小,下半段路程的平均速度最大,整个路程的平均速度居中。
4.【答案】 路程 时间
【解析】测量小车在斜面上的平均速度,原理是,因此需要测量小车运动的路程和时间。
5.(1)【答案】秒表
【解析】测量时间需要的仪器是秒表。
(2)【答案】0.2
【解析】由表格知,全程,所用时间为t1=5 s,所以小车全程的平均速度为
【能力提升】
1.【答案】B
【解析】本实验的原理是,故A正确,不符合题意;全程的平均速度
故B错误,符合题意;小车在下滑过程中,速度逐渐变大,做加速运动,故C正确,不符合题意;实验时斜面坡度小一点,小车运动较慢,运动时间较长,便于测量时间,故D正确,不符合题意。
2.(1)【答案】90.0 3 30.0
【解析】由图可知,,,代入公式,可得
(2)【答案】大
【解析】如果让小车过了A点后才开始计时,则记录的时间偏小,根据,可知所测AC段的平均速度vAC偏大。
3.(1)【答案】小 误差
【解析】要减缓小车下滑的速度,应使斜面的坡度小一些;正确操作仪器进行实验时不会有错误,改进实验方案是为了减小实验的误差。
(2)【答案】0.12 小于
【解析】由图可知,全程的路程为s1 = 60 cm = 0.6 m,时间为t = 5×1 s = 5 s;则全程的平均速度为
由图可知,小车通过上半段路程的时间t1 = 3 s,则通过下半段路程的时间
可见,t1>t2,又因为上半段路程和下半段路程相等,根据可知,小车通过上半段路程的平均速度小于通过下半段路程的平均速度。
4.(1)【答案】使小车在B点撞击金属片,便于准确测量小车运动的时间
【解析】为了测量AB段的平均速度,需要知道AB段的距离和小车通过AB段的时间,距离通过刻度尺测量,时间通过秒表测量;但直接通过眼睛观察小车通过B点来计时,误差较大,而在B点放置一个金属片,小车到达B点时撞击金属片,在听到撞击声的同时计时可以有效减小误差,便于准确测量小车运动的时间。
(2)【答案】45.0 0.5
【解析】由图知,刻度尺分度值为1 cm,A、B点对应的刻度分别为0.0 cm、45.0 cm,则AB段的路程,AB段用时0.9 s,则AB段的平均速度
(3)【答案】大于
【解析】由图可知,AC段的距离,用时1.6 s,则AC段的平均速度
>0.5 m/s
则小车在AC段的速度大于小车在AB段的速度。
【综合训练】
1.【答案】D
【解析】小球从A点运动到C点经过了5个时间间隔,用时5×0.1 s = 0.5 s,故A错误;由图可知,小球在前0.5 s内通过的路程为5.45 cm-0.00 cm = 5.45 cm,故B错误;将全程AC段的路程s = 5.45 cm = 5.45×10-2 m,时间t = 0.5 s,代入求解全程的平均速度 = 0.109 m/s≈0.11 m/s,故C错误;由图可知,小球滚下的过程中,在相等的时间间隔内,路程越来越大,则速度越来越大,做加速运动,因此下半段(BC)的平均速度大于上半段(AB)的平均速度,故D正确。
2.(1)【答案】加速
【解析】由照片可知,在相同时间内,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动。
(2)【答案】0.75 0.5
【解析】频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次,则tAB = tBC = 0.2 s;已知sBC = 15 cm = 0.15 m则小球在BC段的平均速度为
AC段的距离
sAC = sAB+sBC = 5 cm+15 cm = 20 cm = 0.2 m
所用时间
tAC = tAB+tBC = 0.2 s+0.2 s = 0.4 s
则小球在AC段的平均速度
(3)【答案】C
【解析】已知小球在做加速运动。图A中随着时间增加,速度在减小,不符合题意;图B中随着时间增加,速度不变,不符合题意;图C中随着时间增加,速度在增大,符合题意;图D中随着时间增加,速度先减小后增大,不符合题意。故能说明小球在斜面上运动情况的图像是C。
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