1.4 测量：物体运动的速度-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(沪科版2024)

12 第四节　测量：物体运动的速度 ▶ “答案与解析”见P6 1. 在“测短跑运动员的平均速度”的实验中: (1) 该实验的原理是 (用公式表 示),所需的测量工具为 和 。 (2) 某同学测量时所记录的数据如表所示: s/m10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t/s2.03.65.06.27.38.39.410.611.913.3 由上 表 数 据 得:前30m 的 平 均 速 度 是 m/s,第六个10m的平均速度是 m/s,该运动员百米短跑中速度的 变化特点是 。 2. (2022·毕节)小明用玩具汽车测量平均速 度,让汽车在斜面上沿直线下滑,位置传感器 每隔0.2s记录一次汽车的位置,如图所示。 由图可知,汽车从A 点运动到C 点的路程为 cm,BD段的平均速度为 m/s, 汽车由A 点运动到D 点的过程,不是做匀速 直线运动,理由是 。 (第2题) 答案讲解 3. (2023·眉山)如图所示,小明在“测 平均速度”的实验中,使小车从斜面 A 点静止下滑,经过B 点到达C 点,图中已标出小车经过A、B、C 三点对应 的时刻。下列说法中正确的是 ( ) (第3题) A. AB 段距离为4.0dm B. AB 段平均速度为0.2cm/s C. 小车从A 点到C 点做匀速直线运动 D. 若小车过A 点后才开始计时,则测出AC 段平均速度将偏大 4. 如图所示为测量小车速度的实验。用刻度尺 测量小车运动的路程,如图甲所示;用秒表测 量小车运动的时间,如图乙所示。则小车运 动的路程为 cm,速度为 m/s。 (第4题) 5. 光电计时器结构如图甲所示,a、b分别是光 电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、 b间通过时,光电计时器就可以显示物体的 挡光时间。图乙中1和2是固定在木板上适 当位置的两个光电门。让滑块从木板的顶端 滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的 挡光时间分别为2.5×10-2s和1.0×10-2s, 滑块的宽度d 为0.5cm。则滑块通过光电 门1的速度v1= m/s,滑块通过光 电门2的速度v2= m/s。 (第5题) 6. ★ 小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面 滚动的速度,其中你认为最好的方法是( ) A. 先选定一段较长的路程,再测定小球通过 这段路程所用的时间 B. 先选定一段较短的路程,再测定小球通过 这段路程所用的时间 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪科版)八年级上 实 验 视 频 13 C. 先选定一段较长的时间,再测定小球在这 段时间内通过的路程 D. 先选定一段较短的时间,再测定小球在这 段时间内通过的路程 (第7题) 7. 在研究水滴下落规律的实验中,打开 水龙头让水一滴一滴下落,并用频闪 照相机每隔0.1s拍摄了同一水滴下 落时的不同位置,如图所示,由图可 知,水滴下落0.3s内的平均速度是 ( ) A. 150m/s B. 15m/s C. 1.5m/s D. 0.15m/s (第8题) 8. 近年来我国铁路事业迅猛 发展,动车(如图)具有动力 集中、提速快、效率高等 特点。 (1) 以动车车次D3018为例,此列动车09:50 从上海始发,途经南京等地,16:11到达终点 站武昌,部分具体行程如表所示,该动车在南 京到武昌间行驶的平均速度为多少千米每小 时? 合多少米每秒? 车 站 到达时刻 发车时刻 里程/km 上 海 始发站 09:50 0 南 京 12:02 12:11 301 合 肥 13:19 13:21 457 武 昌 16:11 终点站 841 (2) 途中动车要穿过一条隧道,动车以 72km/h的速度匀速行驶,用了2min完全 穿过长度为2000m的隧道,求这列动车的长 度和动车全部都在隧道中的时间。 (第9题) 9. 我们常用“频闪照片”来研究物体的 运动。如图所示,记录了甲、乙两球 分别从a处竖直下落,到b处的过程 中每隔1s所处的位置。该照片显示 乙球做 直线运动,且甲、乙 两球在此过程中的平均速度之比为 。 答案讲解 10. 某实验小组在“测量物体运动的平 均速度”的实验中,让小球从斜面 A 点由静止开始滚下,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。 (第10题) (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0.2s拍摄一次, 并测得sAB=5cm,sBC=15cm,那么小球在 BC 段的平均速度为 m/s,小球在 AC 段的平均速度为 m/s。 (3) 下列能说明小球在斜面上运动情况的 图像是 。 A. B. C. D. (4) 小球在AD 段运动过程中,经过时间 tAD 中点时的速度为v1,经过路程sAD 中点 时的速度为v2,则v1 (选填“>” “<”或“=”)v2。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第一章　运动的世界 横截面积的大小为π(R2-r2),则纸 的体积是V=πs(R2-r2)。(3) 根据 体积相等,可列等式为Lsd n =πs (R2- r2),解得整卷纸的长度的计算表达式 为L=nπ (R2-r2) d 。 14. [解析]辅助器材:细线。步骤: ① 将细线过A 处绕树干一圈;② 用 直尺测出绕树干一圈的细线长度,结 果记为L;③ A 处树干直径d=Lπ 。 采用化曲为直的方法测出A 处树干 的周长,然后根据周长公式L=πd, 求出树干直径。 15. [解析]把三块长方体实心砖按照 如图所示的方式摆放,用刻度尺测出 AB 之间的距离,即为砖的内部斜对 角线的长度。 或 (第15题) 第四节　测量：物体运动的 速度 1. (1) v=st 卷尺 秒表 (2) 6 10 先加速后减速 2. 2.10 0.1 相等时间内通过的路 程不相等 3. D 4. 64.00 0.02 [解析]起初小车左 端对准“0”刻度线,后来小车左端对准 64cm刻度线,按照精确测量要求,估 读到 毫 米 的 下 一 位,读 数 应 为 64.00cm;秒表的小表盘指针(分针) 示数略超过0.5min,所以大表盘指针 (秒针)示数应为32s,因此小车运动 的时间是32s。小车运动的速度v= s t= 64.00cm 32s =2.00cm /s=0.02m/s。 5. 0.2 0.5 [解析]滑块通过光电 门 1 时 的 速 度 v1 = d t1 = 0.5×10-2m 2.5×10-2s=0.2m /s,通过光电门 2时的速度v2= d t2= 0.5×10-2m 1.0×10-2s= 0.5m/s。 6. A [解析]根据速度公式v=st 可 知,测量小球沿桌面滚动的速度需要 测量路程和时间。从理论上讲,选项 中给出的四种方法都能测定小球的速 度,但要判定最好的测量方法,则要从 是否便于操作和测量结果是否准确两 个方面来考虑。首先分析是先选定路 程再测时间,还是先选定时间再测路 程。若先选定时间再测路程,则要同 时计时和确定小球在计时结束时的位 置;而先选定路程再测时间,则只需要 计时即可。可见是先选定路程再测时 间便于操作。再考虑是选定较长的路 程,还是较短的路程。路程较短,时间 太短,测量的误差会较大,因此应选定 较长的路程。 实验方案的评价 本题考查同学们对实验方案 的评价能力,要综合考虑实验的可 操作性和实验结果的准确性,通过 比较,作出判断。 7. C [解析]由题图可知,水滴下落 0.3s通过的路程是0.45m,则水滴下 落0.3s的 平 均 速 度 v= st = 0.45m 0.3s=1.5m /s。 8. [解析](1) 动车在南京到武昌间行 驶 的 平 均 速 度 v = st = 841km-301km 4h = 540km 4h = 135km/h,合37.5m/s。(2) v2= 72km/h=20m/s,由公式v=st 知, 动车行驶的路程s2=v2t2=20m/s× 120s=2400m,动车的长度s车 = s2-s隧道=2400m-2000m=400m; 动车全部在隧道中的路程s3=s隧道- s车=2000m-400m=1600m,动车 全部都在隧道中的时间t3= s3 v2= 1600m 20m/s=80s 。 9. 匀速 5∶3 [解析]乙球从a处 竖直下落,且乙球在相同时间内运动 相同的路程,故乙球做匀速直线运动; 每隔1s拍摄一次照片,则甲、乙两球 在此过程中运动路程相同,所用的时 间之比t甲∶t乙=3s∶5s=3∶5,甲、 乙两球在此过程中的平均速度之比 v甲 v乙= s甲 t甲 s乙 t乙 = t乙 t甲= 5 3 。 10. (1) 加速 (2) 0.75 0.50 (3) C (4) < [解析](1) 由照片 可知,在相同时间内,小球运动的距离 越来越大,所以小球在做加速运动。 (2) 如果频闪照相机每隔0.2s拍摄 一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm, 那么小球在BC 段的平均速度vBC= sBC tBC= 0.15m 0.2s =0.75m /s。AC 段的 距离sAC=sAB+sBC=5cm+15cm= 20cm=0.2m。AC 段所用的时间 tAC=tAB+tBC=0.2s+0.2s=0.4s, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 则小球在AC 段的平均速度vAC= sAC tAC= 0.2m 0.4s=0.50m /s。(3) 由(1) 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。(4) 由照片可知,在相同时间内, 小球运动的距离越来越大,所以小球 在做加速运动,即小球的速度越来越 大,则时间tAD 中点未到达路程sAD 中点,则v1<v2。 专题特训（一）　运动图像 的分析及速度公式的运用 1. B A A C 0~t2 C [解析]因为做匀速直线运动物体的速 度v是一定的,所以根据s=vt可知, 其s-t图像为正比例函数图像,由图 像可知,B 物体做的是匀速直线运动。 根据v=st ,因为A 物体路程增加的 幅度小于其时间增加的幅度,所以A 物体做的是减速直线运动。因为在 0~t1 时间内,A 物体运动的路程最 大,所以在此时间内A 物体的平均速 度最大。因为在200~300m的过程 中,C物体运动的时间最短,所以在此 过程中C 物体的平均速度最大。因 为在0~t2 时间内,三个物体运动的 路程和时间均相同,所以在此时间内 三个物体的平均速度相同。因为三个 物体同时到达300m处,而根据图像 所示的运动趋势可知,C 物体t2 时刻 之后的速度最大,因此根据t=sv 可 知,C物体最先到达400m处。 图像问题的分析 在分析图像问题时,要特别注 意坐标轴表示的物理量是什么,还 要注意图像的特点(直线型还是曲 线型、倾斜程度等)和图像上的特 殊点(起点、终点、交叉点、拐点等)。 2. 2 20 80 [解析]图中阴影部分 的“面积”等于长乘宽,在数值上等于 速度与时间的乘积,即物体在2s内 通过的路程;由“速度图线和时间横轴 所围成图形的‘面积’可以表示该时间 内通过的路程”可知:0~20s内小明 做加速运动,他通过的路程s1= 1 2× 20s×2m/s=20m;20~60s内小明 做匀速运动,通过的路程s2=vt= 2m/s×40s=80m;60~80s内小明 做减速运动,通过的路程s3= 1 2× 20s×2m/s=20m;80~100s内小明 向反方向做加速运动,通过的路程 s4= 1 2×20s×2m /s=20m;100~ 120s内小明向反方向做减速运动,通 过的路程s5= 1 2×20s×2m /s= 20m。故在第120s这一时刻他到出 发点的距离s=s1+s2+s3-s4-s5= 20m+80m+20m-20m-20m= 80m。 3. C [解析]由图像可知,横轴表示 时间,纵轴表示路程,在10min时两 同学相遇,相遇时甲行驶了4km- 1km=3km,故A错误;由图像可知, 甲同学10min通过的路程为3km,相 遇前甲的速度v甲= s甲 t = 3km 10min= 0.3km/min;乙同学10min通过的路 程为1km,相遇前乙的速度v乙 = s乙 t= 1km 10min=0.1km /min,则v甲= 3v乙,故B错误;由图像可知,相遇后 甲5min通过的路程为1km,速度 v甲'= s甲' t' = 1km 5min=0.2km /min, v甲=1.5v甲',故C正确;由图像可知, 整个过程,甲通过的总路程为4km, 总 时 间 为15min,甲 的 平 均 速 度 v甲平= s甲总 t总 = 4km 15min= 4 15km /min;乙 通过的总路程为2km,总时间为 15min,乙的平均速度v乙平= s乙总 t总 = 2km 15min= 2 15km /min;所以,v甲平 = 2v乙平,故D错误。 4. D [解析]图像与横轴之间围成的 面积就是它们的路程,根据图像可知, t1时刻,乙的面积大于甲的面积,所 以0~t1 时间内乙队通过的路程大, 故A错误;根据图像可知,在t1时刻, 甲、乙图线相交,即两者的速度相等, 即甲和乙运动得一样快,故B错误,D 正确;t1 时刻,甲队通过的路程小于 乙队通过的路程,则甲队在乙队的后 面,故C错误。 5. [解析](1) 由题图(a)可知甲物体 在4s内通过的路程为50m,故甲物 体在4s内的平均速度v甲 = s甲 t甲 = 50m 4s=12.5m /s。(2) 由题图(a)知, 经过4s后,甲通过的路程s甲=50m, 题图(b)表示速度随时间的变化关系, 由题图(b)知乙物体的速度保持不变, v乙=10m/s,则经过4s,乙通过的路 程s乙=v乙t乙= 10m/s×4s=40m, 因甲、乙两物体从同一位置同时同方 向做直线运动,所以,经过4s后,甲、 乙两个物体之间的距离Δs=s甲 - 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7