1.4 速度的测量-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(人教版2024)

12 第4节　速度的测量 ▶“答案与解析”见P6 1. 如图所示,小球在水平面上做直线运动,每隔 0.2s记录一次小球运动的位置,则小球从D 点运动到F 点所经过的路程为 cm, 该过程的平均速度为 m/s。请你说 明小球由A 到F 的过程不是做匀速直线运 动的理由: 。 (第1题) 2. 如图所示为小松百米赛跑时的情景,小松跑 完百米用时 s,他全程的平均速度为 m/s。 (第2题) 3. 甲、乙两物体的运动轨迹被频闪相机拍下(每 隔0.02s发生一次曝光留下物体影像),从两 物体运动的轨迹s(如图所示)来看: (第3题) (1) 甲、乙相比, 物体更接近匀速直 线运动。 (2) 这 段 路 程,乙 物 体 的 运 动 时 间 是 s。 (3) 物体的平均速度较大,因为运 动相同的路程, 用的时间较短。 4. (多选题)如图所示,小丽要测量小车从A 点 滑到C 点的过程中,小车通过AB、BC、AC 段的平均速度,图中方框内的数字是小车到 达A、B、C 三处时电子表的显示。下列说法 中,不正确的是 ( ) (第4题) A. 实验中应使斜面保持较大的坡度,可以快 速完成实验 B. 实验中小车下半段的平均速度大于上半 段的平均速度 C. 根据图中的信息可知,小车从A 点到C 点所用的时间tAC=3s D. 如果小车未到达C 点就停止计时,那么测 得的平均速度vAC 会偏小 答案讲解 5. (2024·石家庄期末)小东和同学一 起搭建了如图所示的斜面来测量小 球运动的平均速度。 (第5题) (1) 他们先用刻度尺进行了测量,然后从A 点开始静止释放小球,最终停在E 点。用电 子秒表分别测量小球经过B、C、D、E 各点的 时间。整理实验数据并记录在表中。 路 段 距离s/cm 运动时间t/s AB 50.00 0.60 BC 50.00 0.40 CD 50.00 0.80 DE 100.00 2.80 通过分析表中的数据可知,小球沿斜面顶端 下滑到斜面底端做的是 (填“匀速” 或“变速”)运动。 (2) 通过小东的测量数据可以判断,小球在 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)八年级上 知 识 讲 解 13 水平面上CD 段的平均速度 (填“大 于”“小于”或“等于”)在水平面上全程的平均 速度。 (3) 小 球 在 AC 段 运 动 的 平 均 速 度 为 m/s。 (4) 小球从A 点运动到E 点的过程中,在 点的速度最大。实验中为减小时间 测量的误差,应使斜面保持较 (填 “大”或“小”)的坡度。 答案讲解 6. (2024·西安三模)小明“探究气泡 的运动规律”时,在内径约为1 cm、 长为60 cm的玻璃管中注入水,管 内留一个小气泡后封住开口,将玻璃管翻转 后竖直放置,观察气泡的运动情况,如图甲所 示。气泡的运动快慢到底与哪些因素有关 呢? 他做出了如下猜想: 猜想一:跟气泡的大小有关。 猜想二:跟玻璃管的倾角有关。 (第6题) 实验中,小明等气泡运动一段路程到达零刻 度位置处时,用秒表测出气泡从零刻度运动 到每一个刻度处所用的时间,测得的数据如 表一所示。 表 一 从零刻度开始经过的路程s/cm 0 10203040 从零刻度开始计时的时间t/s 0 1 2 3 4 (1) 分析表一中的数据可知,玻璃管中上升 的气泡做的是 运动。根据气泡运动 的规律,当气泡运动到35 cm处时,所用时间 为 s。 (2) 同组的小亮同学发现,实验过程中时间 测量不是很准确,为便于准确测量,应使气泡 在管内运动得较 (填“快”或“慢”)。 小亮改进实验装置(如图乙所示),进行了新 的探究。为了便于研究,他在玻璃管上做上 记号A、B,测出气泡经过AB 段的时间。实 验数据记录如表二所示。 表 二 气泡长度为1cm 实验序号 1 2 3 4 5 倾角 15° 30° 45° 60° 90° t/s 15.8 14.1 13.7 17.7 29.8 气泡长度为2cm 实验序号 6 7 8 9 10 倾角 15° 30° 45° 60° 90° t/s 22.5 14.9 12.2 13.8 19.9 气泡长度为4cm 实验序号 11 12 13 14 15 倾角 15° 30° 45° 60° 90° t/s 18.2 16.1 12.5 13.5 19.1 (3) 实验中,除刻度尺、秒表外,还需要的测 量器材有 。 (4) 分析表中的数据,可以发现,当气泡长度 相同,倾角变大时运动速度 (填 变化规律)。为了发现气泡运动的快慢随气 泡大小的变化关系,小亮通过测算作出了气 泡的速度v与气泡长度l的关系图像,如图 丙所示,其中图线 (填“a”“b”或“c”) 描绘的是倾角为15°时气泡运动的规律。 (5) 通过表格数据分析,在小明的实验中想 让气泡运动得最慢,应该 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第一章　机械运动 14 7. (2024·西安校级期中)如图(a)所示为某声 速测量仪器的使用说明书,图(b)为实验装置 图,参考装置图阅读使用说明书后回答问题。 使用说明书 1. 甲、乙是声信号采集器。 2. 复位后用小锤敲打铜铃,声音被甲、乙接收。 3. 液晶显示屏显示甲、乙接收到信号的时间差, 单位为毫秒(ms)。 (a) (第7题) (1) 若把铜铃放在甲、乙的中点,即s1=s2, 则液晶显示屏的示数为 ms。 (2) 把铜铃放在甲、乙之间,已知s1=20 cm, s2=60 cm,液晶显示屏上显示1.25×10-3 s, 则此时声速约为 m/s。 (3) 若一名同学将铜铃放到甲的左边,并与 甲、乙在一条直线上,将铜铃远离甲,则液晶 显示屏上的数值 (填“变大”“变小” 或“不变”)。 8. (2024·扬州期末)在“比较纸锥下落的快慢 活动”中: (1) 剪两个等大的圆纸片,其中一个圆纸片 裁去的扇形的圆心角比另一个大,做成两个 锥角不等的纸锥,将这两个纸锥从同一高度 处同时释放,根据 (填 “锥角大的纸锥先落地”或“锥角小的纸锥先 落地”)的现象可以判断锥角 (填 “大”或“小”)的纸锥下落得快。 (2) 如果将两个纸锥从不同的高度处同时释 放,比较纸锥运动快慢的方法是先测出纸锥 下落的时间和下落的 ,计算出速度。 (3) 在测量过程中,发现下落的时间较难测 出,可采取的措施是 。 (4) 如图甲所示两个等大的圆纸片,裁去一 个扇形,做成图乙所示的A、B 两个锥角不等 的纸锥。将两个锥角不同的纸维从同一高度 同时释放时,应该选择图 (填“Ⅰ”或 “Ⅱ”)所示的位置。 (第8题) (5) 如图丙所示为用闪光照相机拍下的纸锥 运动照片,照相机每隔0.2 s曝光一次,则下 列速度随时间变化的关系图像中,能反映纸 锥下落运动的情况的是 (填字母)。 (第8题丙) A. B. C. D. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)八年级上 的时间为t,由图像可知,小车A 的速 度与时间成正比,比例系数k=0.21 = 0.2,则小车A 的速度vA=0.2t,由题 意可得,小车A 在相遇时运动的距离 sA= 1 2vAt= 1 2×0.2t×t=0.1t 2 ①, 小车B 做匀速运动,则小车B 在相遇 时运动的距离sB=vBt=t ②,由题 知,在小车A 开始运动的同时,在A 后方0.9 m处释放一同向匀速运动 的小车B,如图所示: (第11题) 则相 遇 时 应 满 足sA +s=sB,即 0.1t2+0.9=t ③,解③式可得t= 1 s或9 s;即当t=1 s或9 s时两车 相遇,故两车可相遇2次。设恰好相 遇时小车B 的速度为vB',则t'时间 内 小 车 B 运 动 的 距 离 sB' = vB't' ④,恰好相遇时,需满足sA'+ s =sB' ⑤,由 ① 可 知 sA' = 0.1t'2 ⑥,将 ④ ⑥ 代 入 ⑤ 可 得 0.1t'2+0.9=vB't' ⑦,当两车不可 能相遇时,则方程⑦无解(关于t'的一 元二次方程),由数学知识可知,Δ= b2-4ac<0,即(-vB')2-4×0.1× 0.9<0,解得vB'<0.6 m/s,故当小 车B 的速度小于0.6 m/s时,两车不 可能相遇。 方程(组)法在求解相遇 问题中的应用 本题主要考查同学们对速度 公式及其速度—时间图像的掌握 和应用,抓住两车的距离关系,灵 活运用相关公式列出正确的方程 并用数学知识即可正确解题,此题 有一定难度。 第4节　速度的测量 1. 8.00 0.2 相等的时间内通过的 路程不相等 2. 12.5 8 3. (1) 甲 (2) 0.06 (3) 乙 乙 4. AD 5. (1) 变速 (2) 大于 (3) 1.00 (4) C 小 [解析] (1) 小球通过 AB 段、BC 段的路程是相同的,但用 的时间分别是0.60 s、0.40 s,通过相 同的路程所用的时间不等,根据速度 公式v=st 可以知道,小球做的是变 速运动。(2) 小球在水平面上CD 段 的平均速度v1= sCD tCD = 50.00 cm 0.80 s = 62.5 cm/s,小 球 在 水 平 面 上 全 程 的 平 均 速 度 v = sCE tCE = 50.00 cm+100.00 cm 0.80 s+2.80 s ≈41.7 cm/s, 有 v1>v。 (3) 小 球 在 AC 段 的 平 均 速 度 vAC = sAC tAC = 50.00 cm+50.00 cm 0.60 s+0.40 s =100 cm/s= 1 m/s。(4) 由上述分析计算可知,小 球从斜面向下滚动的过程中,速度越 来越大;到达水平面上时,速度会越来 越小。故小球在C 点时速度最大。 为了减小时间测量的误差,可以减小 斜面的坡度,让小球在斜面上滚动的 时间长一些,测量准确一些。 6. (1) 匀速直线 3.5 (2) 慢 (3) 量角器 (4) 先变大后变小 a (5) 保持玻璃管竖直放置,让气泡尽 可能小一些 [解析] (1)由表一中数 据得,相邻相同时间间隔内,气泡运动 的路程相同,所以气泡做的是匀速直 线运动。35 cm在30~40 cm的中间 位置,气泡做匀速直线运动,所以气泡 运动到35 cm处所用时间应为3.5 s。 (2) 为便于准确测量,应使气泡在管 内运动得较慢。(3) 由表二中数据 得,实验中需要测倾角大小,所以还需 要用到量角器。(4) 由表二中数据 得,当气泡长度相同时,倾角越大,所 用时间先变短后变长,由v=st 得,气 泡运动速度先变大后变小。由表二中 数据得,当倾角是15°时,随着气泡长 度的增加,所用时间先变长后变短,因 路程相同,故此气泡运动的速度先减 小后 增 大。故 图 线 a 符 合 题 意。 (5) 通过表二数据分析,当倾角大于 45°时,气泡越短,用时越长,速度越 慢。气泡长度为1 cm,倾角为90°时, 时间最长,速度最慢,所以想让气泡运 动得最慢,应该保持玻璃管竖直放置, 让气泡尽可能小一些。 7. (1) 0 (2) 320 (3) 不变 [解析] (1) 把铜铃放在甲、乙的中点, 即s1=s2时,因为声音在空气中的传 播速度相同,根据公式t=sv 可知, t1=t2,即它们的时间差为0 s,故液 晶显示屏的示数为0 ms。(2) 设声速 为v,则可得0.6 m v - 0.2 m v =1.25× 10-3 s,解得v=320 m/s。(3) 将铜 铃放到甲的左边时,声音到达两个采 集器的距离之差,始终等于这两个采 集器的距离,根据公式t=sv 可知,声 音到达这两个采集器的时间差始终相 等,故液晶显示屏上的数值不变。 8. (1) 锥角小的纸锥先落地 小 (2) 高度 (3) 增大下落高度 (4) I (5) A [解析] (1) 将两个锥角大小 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 不同的纸锥从同一高度同时释放,锥 角大的后落地,锥角小的先落地,通过 相同路程比时间的方法来比较运动的 快慢,可知锥角小的纸锥下落得快。 (2) 如果将两个纸锥从不同的高度同 时释放,比较纸锥运动快慢的方法是 先测出纸锥下落的时间和下落的高 度,由速度的计算公式v=st ,计算出 速度。(3) 在测量过程中,发现下落 的时间较难测出,可采取的措施是增 大下落高度,使下落时间更长一些。 (4) 将两个锥角不同的纸锥从同一高 度同时释放时,由于纸锥的下端先到 达地面,为保证纸锥下落的高度相同, 应该选择图I所示的位置。(5) 由图 丙可知,纸锥速度先增加后不变,故 选A。 专题特训（一）　速度的 综合计算 1. [解析] (1) 火车速度v=72 km/h= 20 m/s,根据v=st 可得,隧道的长度 s隧道=vt=20 m/s×65 s=1 300 m。 (2) 火车完全通过该隧道的路程s'= 1 300 m+500 m=1 800 m,火车完全 通过该隧道所需的时间t'=s'v = 1 800 m 20 m/s=90 s。(3) 根据题意知,火 车完全在桥上的路程s″=800 m- 500 m=300 m,所用的时间t″=11.5 s, 由公式v=st 得,火车过桥的平均速 度v-=s″t″= 300 m 11.5 s≈26.1 m/s。 2. [解析] (1) 1 s内客车运动的路程 s1=vt=20 m/s×1 s=20 m。(2) 从 司机看见羊到减速为零这段时间内, 由题意可知,客车的路程为图线与时 间轴围成的面积,s=1+52 ×20 m= 60 m,平均速度v-=st' = 60 m 5 s = 12 m/s。(3) 当客车速度为5 m/s 时,经过的时间是4 s,客车行驶的路 程s2=20 m+5+202 ×3 m=57.5 m, 羊在4 s内通过的路程s羊=v羊t″= 5 m/s×4 s=20 m,司机正前方37 m 处看见羊,当客车的速度减为5 m/s 时,因为57.5 m>20 m+37 m= 57 m,故羊会被撞。 3. [解析] (1)从发射鱼雷到击中敌 舰,鱼雷艇以v1=40 m/s的速度追了 50 s,此过程中鱼雷艇运动的距离 s1=v1t1=40 m/s×50 s=2 000 m。 (2) 由题意可知,鱼雷比敌舰多运动 了L=3 km,即s0=s2+L,即v0t1= v2t1+L,代入数据得v0×50 s= 30 m/s×50 s+3×103 m,解得v0= 90 m/s。 4. [解析] (1) 由图乙可知,汽车A 的速 度vA = sA tA = 50 m 10 s=5 m/s。 (2) 由图乙可知,B 车15 s运动了 50 m,而 A 车15 s运 动 了sA'= vAt=5 m/s×15 s=75 m,汽车A 和 汽车B 在开始计时的时候的距离s= sA'+sB=75 m+50 m=125 m,第5 s 末A通过的路程sA″=vAt'=5 m/s× 5 s=25 m,由图乙可知此时B 车通过 的路程sB'=50 m,则汽车A 和汽车 B 在第5 s末时相距Δs=s-sA″- sB'=125 m-25 m-50 m=50 m。 (3) 行人恰好安全通过时有两种情 况,由图丙可得,情况1:当汽车C 刚 越过行人的行进路线时,行人到达车 尾,则行人走的距离s1=6 m+12× (6 m-2 m)=8 m,此时人花费的时 间t1= s1 v人= 8 m 2 m/s=4 s,汽车C的速 度v= s3+s车 t1 = 25 m+5 m 4 s =7.5 m/s。 情况2:当车刚到达行人的行进路线 时,行人越过车头,则人行走的路程 s2=6 m+12× (6 m-2 m)+2 m= 10 m,此时人花费的时间t2= s2 v人= 10 m 2 m/s=5 s,汽车C 的速度v'= s3 t2= 25 m 5 s=5 m/s,所以,汽车C行驶的速 度 范 围 是 小 于 5 m/s 或 大 于 7.5 m/s。 第一章复习 ［知识体系构建］ 刻度尺 垂直 参照物 快慢 ［高频考点突破］ 典例1 C [解析] 轮子的周长可以 测出,要测量场地的周长,可以先记下 轮子转过的圈数n,再乘轮子的周长 L,则该场地的周长为nL,故A不符 合题意;用一根没有弹性的棉线与地 图上的路线重合,测出重合的棉线的 长度,根据地图比例尺通过计算可以 得出路线的实际长度,故B不符合题 意;图丙中使用三角尺和刻度尺测量 硬币的直径,硬币的一边没有对准零 刻度线,测量方法不科学,故C符合 题意;金属丝的直径太小,甚至小于刻 度尺的分度值,无法直接准确测量,所 以可以把金属丝无间隙地密绕在一根 铅笔上若干圈,测出密绕部分的长度 L,数出圈数N,则直径D=LN ,故D 不符合题意。 [跟踪训练] 1. (1) 1.55 (2) 1 2n · 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7