内容正文:
第4节 速度的测量
一、单选题
1.如图是小华在测量物体运动的速度时,拍摄小球从点沿直线运动到点的频闪照片,每隔闪拍一次。下列分析正确的是( )
A. 该刻度尺的分度值为
B. 小球从点运动到点通过的路程为
C. 小球在段做匀速直线运动
D. 小球从点运动到点的平均速度为
2.关于平均速度,下列叙述中错误的是 ( )
A. 平均速度就是物体在各处运动速度的平均值
B. 在相同路程内,物体运动的时间越短则平均速度越大
C. 做变速直线运动的物体,在不同时间内,平均速度一般不相同
D. 做变速直线运动的物体,在不同路程内,平均速度有可能相同
3.一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程,运动得越来越快,在通过这段路程的最后时,用了,则该物体在整段路程中的平均速度可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验,当滑块自顶端出发时开始计时,滑至斜面底端时停止计时。此过程中,滑块的平均速度是( )
A. B. C. D.
5.做“测量平均速度”的实验时,一定会用到的两种测量工具是( )
A. 斜面和小车 B. 斜面和刻度尺 C. 小车和停表 D. 刻度尺和停表
6.在“探究小车速度的变化”实验中,斜面的长度为,点是斜面的中点。实验时,小玲同学将小车放置在斜面点,松手后,小车依次通过,,三点的时间停表每格为如图所示。就小车下滑过程中,下列说法错误的是( )
A. 以木块为参照物,小车是运动的
B. 为了便于计时,斜面的坡度应较小
C. 小车通过全程的平均速度为
D. 小车在段的平均速度小于在段的平均速度
7.如图是研究物体运动的“频闪照片”。照片分别记录了甲、乙两个运动小球从左向右每隔的不同位置,根据照片可以判断下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球都做匀速直线运动
B. 甲球做变速直线运动,乙球做匀速直线运动
C. 记录的甲球运动时间为
D. 从开始计时到时,甲球的平均速度比乙球大
8.在“测量物体运动的 平均速度”实验中,当小车自斜面顶端滑下时开始计时,滑至斜面底端时停止计时。如图所示,此过程中小车的平均速度是( )
A. B. C. D.
9.小明在测量小球的平均速度时,让小球从斜面点由静止滚到点,并用照相机每隔拍摄一次,频闪照片如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 球从点运动到点用时
B. 小球在前内通过的路程为
C. 小球在段的平均速度大于段的平均速度
D. 小球滚下的整个过程的平均速度为
10.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面点由静止滑下,经过点到达点,图中已标出小车经过、B、三点时对应的时刻。下列说法中正确的是
A. 段距离为
B. 段平均速度为
C. 小车从点到点做匀速直线运动
D. 若小车过点后才开始计时,测出段平均速度将偏大
二、填空题
11.小明利用如图所示实验装置做测平均速度的实验,若秒表每格为实验中指针没有转过圈,则该实验中小车通过全程的平均速度大小为______;实验中小车通过上半程的平均速度______选填“大于”、“小于”或“等于”小车通过下半程的平均速度。
12.位置传感器利用______测出不同时刻小车与它的距离,然后再根据时间,就可以算出小车运动的______。
13.如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片,照相机拍照时每隔曝光一次。由照片可知,此过程中,小球下落的平均速度大约是______,该小球下落过程是______运动。选填“匀速直线”或“变速直线”
14.如图所示,某同学用小球、斜面、秒表等实验器材测量小球在斜面上运动的速度,实验时斜面的倾角应该小一些,目的是便于测量______。让小球在点由静止开始沿斜面运动,由实验数据可知小球在段的平均速度是______。
15.如图所示,利用每秒闪光一次的频闪照相机,先后两次拍摄的小车运动照片,其中表示小车可能在做匀速直线运动图片是______填“甲”或“乙”;设甲图小车全程的平均速度为,乙图小车全程的平均速度为,则从图中可以看出 ______填“”、“”或“”,乙图中小车从点运动到点的过程中,所用的时间是______。
16.如图是一小球从点沿直线运动到点的频闪照片,频闪照相机每隔闪拍一次.
分析照片可知:小球在做______直线运动选填“匀速”或“变速”;
小球从点运动到点所花的时间为______,小球在两点的平均速度是______。
17.如上图是苹果下落过程中拍摄的频闪照片,相机每隔曝光一次,由此可判断苹果的运动是______运动匀速变速。照片上与的间距,所对应的苹果的实际运动路程为,则苹果在这段路程上的平均速度是______。
18.如图所示,是利用“频闪摄影”记录的甲、乙两球在不同时刻的位置每次拍照时间间隔的时间相同,在照片显示的时间段内,乙球的平均速度______选填“大于”、“等于”或“小于”甲球平均速度,你的理由是:______。
三、实验探究题
19.某同学自制了一个每秒滴下滴水的“滴水计时器”。他把滴水计时器固定在玩具车上,并把玩具车放置在水平木板上,用来测量玩具车运动的速度,如图甲所示。释放玩具车后,水滴在木板上的位置如图乙所示。如果他要测量玩具车在、间的速度,他还需要知道什么物理量?玩具车在、间的速度是多少?
20.如图是三组同学利用高速摄像机给运动的小球拍照,每张照片时间间隔是,且小球的运动方向均为从左到右。
比较可知,乙小球从第一个点到最后一个点所用的时间是______秒;
你认为______选填“甲”、“乙”或“丙”照片表示小球的运动是匀速直线运动,其依据是______;
丙纸带上的点间距越来越大的原因是______。
四、简答题
21.要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度,需要测量哪些物理量?用什么测量工具?
22.在用图中的装置测量小车的速度时,甲同学测得小车通过斜面全程的速度和通过上半段路程的速度不同;甲同学和乙同学用同一装置测得的也不同。请写出以上两种情况中测得的速度不同的原因。
五、计算题
23.“区间测速”是加大道路限速监控管理的一种方式,即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度,判断车辆在该路段是否超速。
【实验室测速度实验】如图甲是“测量小车运动的速度”实验装置。
为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很______的坡度。
图甲中秒表每格时长为,该次实验中秒表指针旋转不足一圈,小车从点由静止下滑,到达点,所用时间为,则小车通过段的平均速度为______。
由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越______选填“大”或“小”。
【解决生活实际问题】如图乙是高速公路上的区间测速提示牌。
在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的时间不能少于多少小时?
24.频闪摄影是借助闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录物体连续运动的过程。创新摄影小组用频闪摄影记录了小鸟降落树枝的过程,相机每隔曝光一次,如图所示,从开始拍摄到小鸟降落到树枝的路程是,在第一个频闪时间间隔内的平均速度为。求:
从开始拍摄到小鸟降落到树枝的平均速度;
在开始拍摄的第一个频闪时间间隔内,小鸟飞行的路程。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
A、由图知:刻度尺之间有个小格,所以个小格代表的是,即此刻度尺的分度值为,故A错误;
B、由图可知,从点到点小球运动的路程:,故B错误;
C、由图可知,小球在相同的时间内通过的路程和并不相等,所以小球在段不是做匀速直线运动,故C错误;
D、由图可知,从点到点小球运动的路程:,从点到点小球运动的时间:,从点到点小球运动的平均速度:,故D正确。
故选:。
刻度尺的分度值为相邻的刻度线表示的长度;
使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从刻度线量起,起始端没从开始,要以某一刻度当作“”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度值即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
在相同的时间通过的路程相等的直线运动是匀速直线运动,在相同的时间通过的路程不相等的直线运动是变速运动;由图可知,在相同的时间内,小球运动的路程越来越远,所以可知小球的速度越来越大;
找到从点到点小球运动的路程和时间,利用可以计算出从点到点小球运动的平均速度。
本题考查了平均速度的计算以及长度的测量、运动性质的判断,要求学生能从频闪照片中找到相关信息来解题。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了平均速度概念及平均速度的决定因素,是一道基础题,熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题。
物体运动路程与所用时间的比值是物体的平均速度,根据平均速度的定义及平均速度公式分析答题。
【解答】
物体运动总路程与所用时间的比值是物体的平均速度,平均速度不是物体在各处运动速度的平均值,故A错误,符合题意。
由知,路程相同时,时间越短,平均速度越大,故B正确,不符合题意。
做变速运动的物体,每段时间内路程可能相同,也可能不相同,故平均速度可能相同,也可能不相同,故CD正确,不符合题意。
3.【答案】
【解析】解:一个物体从静止开始沿一条直线加速通过一段路程,在通过这段路程的最后时,用了,则该物体在最后的平均速度是:;由于运动速度越来越快,所该物体在整段路程中的平均速度应小于,因此选项A、、都不正确.
故选C.
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查平均速度的计算,从图片中获取对解题有用的信息是解题的关键,从题干出发,通过具体计算得到准确答案,然后和选项比较得出正确选项。
据图可知,小车从顶端滑到底端所用的时间是,行驶的路程是,利用可求出平均速度。
【解答】
滑块运动的路程,
滑块运动的时间,
滑块的平均速度,故ACD错误,B正确。
故选B。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查的是学生对平均速度实验原理和实验器材的了解和掌握,基础性题目。
测量小车在斜面上的平均速度,需要测量斜面长度和运动时间,利用速度公式求解。【解答】
根据公式可知,做“测量平均速度”的实验时,需要测量小车的运动路程和所用时间,所以需要的测量工具是刻度尺和停表。故D符合题意、不符合题意。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查“探究小车速度的变化”的实验,重点考查了物体运动状态的判断、实验器材的安装、平均速度的计算及实验结论等问题。
物体相对于参照物,位置发生变化,物体是运动的;
斜面坡度小,小车运动速度慢;
用计算全程平均速度;
小车做加速运动,据此答题。
【解答】
A.以木块为参照物,小车的位置发生变化,是运动的,故A正确,不符合题意;
B.斜面坡度小,小车运动速度慢,时间长,便于计时,故B正确,不符合题意;
C.图中所示小车段运动所用时间是,全程的平均速度为:,故C错误,符合题意;
D.小车做加速运动,故小车在段的平均速度小于在段的平均速度,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.【答案】
【解析】解:根据速度的比较方法,频闪照相时,时间间隔相同,甲球每个时间段通过的路程相同,运动的快慢程度不变,做匀速运动;乙球在每个的时间段内通过的路程不同,做变速运动,故AB错误;
C.甲球运动了个时间间隔,即;故C正确;
D.从开始计时到甲球运动时,即是个间隔,由图可知乙球通过的路程长,而时间相同,由知道,乙小球的平均速度大,故D错误。
故选:。
根据相同时间内比较路程分析运动;
根据间隔的个数分析时间;
根据相同时间的路程分析速度大小。
本题考查速度的分析与比较,属于基础题。
8.【答案】
【解析】当小车自斜面顶端滑下时开始计时,滑至斜面底端时停止计时.我们要找到这段时间内通的路程:,时间
平均速度
故B符合题意,不符合题意。
故选B。
9.【答案】
【解析】解:、小球从点运动到点经过了个时间间隔,用时,故A错误;
B、由图可知,小球在前内通过的路程为,故B错误;
C、由图可知,小球在段的时间为,路程。小球在段的时间,路程,
所以,,计算可知,小球在段的平均速度大于段的平均速度,故C正确;
D、由图可知,之间的距离为,
则整个运动过程平均速度为:,故D错误。
故选:。
根据图像读出时间。
根据刻度尺的分度值读数;
读出小球在段和段通过的路程和时间,利用速度公式求出速度,然后比较即可;
读出之间的距离和所用的时间,根据求出平均速度。
本题考查了速度公式,解题的关键是由图求出:小球的运动时间、路程,然后由速度公式分析解答。
10.【答案】
【解析】解:、由图示可知,段距离,故A错误;
B、小车在段的路程,所用时间,
平均速度,故B错误;
C、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C错误;
D、如果小车过了点才开始计时,计时会晚一些,测量的时间会偏小一些,根据速度公式可知,在路程不变时,时间偏小,测得的平均速度会偏大,故D正确。
故选:。
根据小车在、两点的刻度得出小车经过段的路程;
从图中得出小车在段的路程和所用时间,利用速度公式得出平均速度;
小车在斜面上做的是加速运动;
如果过了点才开始计时,测量的时间会偏小,测得的平均速度会偏大。
本题目考查了平均速度的测量,关键是能正确得到不同阶段的路程和时间,再根据速度公式进行计算。
11.【答案】 小于
【解析】由图可知,小车通过上半程、下半程、全程的时间和路程分别为:
,,,,,
则该实验中小车通过全程的平均速度大小:
,
因,,
所以,由可得,,
即实验中小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度。
由图可知,小车通过上半程、下半程、全程的时间和路程,根据求出小车通过全程的平均速度以及比较小车通过上半程的平均速度和下半程平均速度的关系。
本题考查了平均速度的计算和速度公式的应用,从图中获取有用的信息是关键。
12.【答案】超声波 平均速度
【解析】解:位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,然后再根据时间,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。
故答案为:超声波;平均速度。
位置传感器是利用超声波来工作的;
测量平均速度的实验原理:。
本题考查测量物体运动的平均速度的实验,难度不大。
13.【答案】 变速直线
【解析】解:由题知每隔曝光一次,从到共经历次曝光,因此小球从位置下落到位置时所用的时间是;
由图可知到的距离为:,
则到过程中,小球下落的平均速度为:;
由图可知,在相同时间内小球通过的路程不同,可知小球下落过程是变速直线运动。
故答案为:;变速直线。
已知每隔曝光一次,观察图中从到曝光几次,便可知道到所用的时间;由图可读出到的距离,利用可求出小球下落的平均速度;
观察图中相同时间内小球的运动路程即可判断小球的运动状态。
本题考查了速度公式的应用,从图中读取相关信息是解题的关键。
14.【答案】时间
【解析】解:为了便于测量小车下滑的时间,应使小车的运动速度较小,使小车在斜面运动的时间长一些,故斜面的倾斜程度要小一些,即倾角小一些。
由图可知
,,
小车在段的平均速度为。
故答案为:时间;。
若要计时方便,应让小车下滑速度慢些,运动的时间长些;根据速度公式计算平均速度。
本题考查了平均速度的测量,难度适中。
15.【答案】甲
【解析】解:由图知,甲车每秒通过的路程都是,乙车每秒通过的路程在增加,故甲车可能在做匀速直线运动;由图可知甲和乙在秒内通过的路程都是,由知两车在全程的平均的速度相同;乙图中小车从点运动到点共经历三个时间间隔,故所用时间。
故答案为:甲;;。
根据在相同时间内通过的路程是否相同判断甲和乙的运动情况,根据图中甲和乙通过的路程和所用时间,由速度公式判断甲和乙的速度关系,根据点和点的时间间隔得出小车从到所用时间。
本题考查速度公式的应用和对图象的分析,重点是从图像中获取有价值的信息。
16.【答案】变速
【解析】解:由图可知,小球在相等的时间内通过的路程不相等,而小球做的直线运动,所以小球在做变速直线运动;
由图可知,小球从点运动到点所花的时间:;
由图可知,刻度尺的分度值为,小球从点运动到点的路程:,
小球在两点的平均速度:。
故答案为:变速;;。
物体在相同时间内通过的路程相等的直线运动叫做匀速直线运动;物体在相同时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动;
图求出小球从点运动到点的距离,注意测量结果要有估计值;根据题意求出小球运动的时间;根据得出小球的平均速度。
本题考查刻度尺的读数以及平均速度的计算,注意单位换算。
17.【答案】变速
【解析】解:由频闪照片可以看出,苹果在相同时间内通过的路程越来越大,所以它做的是变速运动;
到之间有个时间间隔,即时间为,
苹果在这段路程上的平均速度:
。
故答案为:变速;。
分析频闪照片,在相等的时间内苹果的间隔越来越大,利用速度公式不难判断苹果的运动状态。
曝光次数为照片数减;算出到之间的时间,利用速度公式计算出它在到之间的平均速度。
根据图象学会分析苹果的运动状态,揭示物体运动的规律;同时考查了学生对速度计算公式的理解和掌握,基础性题目。
18.【答案】等于 甲、乙在相同时间内通过的路程相同
【解析】解:利用“频闪摄影”记录的甲、乙两球在不同时刻的位置,它们开始时的位置,与最后的位置都相同,说明它们运动的距离相同;它们经过的时间间隔相同,说明它们运动的时间相同,利用速度公式可以判断,在照片显示的时间段内,乙球的平均速度等于甲球平均速度。
故答案为:等于;甲、乙在相同时间内通过的路程相同。
观察图片,甲、乙运动的距离相等,所用的时间相等,利用速度公式进行判断。
频闪摄影问题,要知道每次拍照时间间隔的时间相同。
19.【答案】长度
【解析】根据速度计算公式,他还需要知道、间的长度;每秒滴下滴水,秒滴下滴水,所以玩具车在、运动用时。由得玩具车在、间的速度。
20.【答案】 乙 相同时间,运动路程相同 小球做加速运动
【解析】解:乙小球从第一个点到最后一个点有个间隔,所用的时间是;
在乙中,相同时间内小球运动的路程相等,所以小车做匀速直线运动;
根据知,时间相等,距离变大,丙纸带上的点间距越来越大的原因是速度变大,做加速运动。
故答案为:;乙;相同时间,运动路程相同;小球做加速运动。
根据间隔次数分析时间;
物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的路程相等,这种运动称为匀速直线运动;如果在相等的时间里路程不等,这种运动就叫做变速直线运动。
根据分析。
本题考查了物体运动的判断,熟知频闪照片的时间相等是关键。
21.【答案】需要测量滑梯的长度以及滑下来的时间。测量工具需要用到停表、皮尺。
【解析】依据速度公式就可以知道需要测量的数据以及需要的测量工具。
22.【答案】实验结果存在误差等等因素
【解析】略
23.【答案】小 大
【解析】解:实验时,小车所放的斜面应保持较小的坡度,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量;
由图甲可知,,通过段的时间为,
则通过段的时间为,
所以通过段的速度为:;
根据题意可知,到达点所用时间为,到达点所用时间为,则小车通过段的时间为,通过段的时间为,在相同时间内,通过的时间越少,速度越大,所以小车在下滑过程中做变速直线运动;
警示牌上数字“”的含义为限速;
区间测速的长度,为避免超速,小汽车通过这个区间的时间不应少于:
。
故答案为:小;;大;汽车通过该区间的时间不能少于。
实验时,斜面放的坡度要小些,这样小车的运动时间长;
根据速度计算公式计算速度的大小;
根据小车在相同路程内运动的时间的长短分析;
警示牌上数字“”的含义为限速;
区间测速的长度,根据得出为避免超速,小汽车通过这个区间的时间不应少于多少分钟。
本题考查“测小车的平均速度”的实验,一定学会读出路程和时间,按平均速度的定义求出平均速度;还考查速度公式的应用,关键是从图中得出有用信息。
24.【答案】解:从开始拍摄到小鸟降落到树枝的时间,
从开始拍摄到小鸟降落到树枝的平均速度;
在开始拍摄的第一个频闪时间间隔内,小鸟飞行的路程。
答:从开始拍摄到小鸟降落到树枝的平均速度为;
在开始拍摄的第一个频闪时间间隔内,小鸟飞行的路程为。
【解析】得出从开始拍摄到小鸟降落到树枝的时间,利用速度公式得出从开始拍摄到小鸟降落到树枝的平均速度;
根据得出在开始拍摄的第一个频闪时间间隔内,小鸟飞行的路程。
本题考查速度公式的应用,是一道综合题。
第16页,共16页
学科网(北京)股份有限公司
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