5.2速度-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册步步为赢·课课练(苏科版2024)
2025-01-03
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2份
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25页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、速度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 速度 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.75 MB |
| 发布时间 | 2025-01-03 |
| 更新时间 | 2025-01-03 |
| 作者 | xlzyf1984 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49734187.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第五章《物体的运动》
5.2速度
夯实基础
知识点一 比较物体运动快慢的方法
(1)相同路程比较时间(100米比赛的裁判视角);
(2)相同时间比较路程(100米比赛的观众视角);
(3)路程时间均不等(比较单位时间通过的路程)
趁热打铁:
例1.在乳山市运动会百米赛跑中,比赛开始后,“观众”通过 的方法,判断跑在前面的同学运动快。“裁判”最终判定最先到达终点的同学运动得快,物理学中用 (选填“观众”或“裁判”)的方法表示物体运动快慢程度。
【答案】 相同时间比路程 裁判
【详解】[1]开始比赛后,看到跑在前面的同学运动快,说明了在相同的时间内,这位同学通过的路程要大于其他同学通过的路程,是在相同的时间内,比较路程得出的结论。
[2]根据跑到终点时,先到达的同学用的时间较短,则是在相同的路程,比较时间得出的结论,这是裁判法的应用。
知识点二 速度
1.速度定义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
2.物理意义:描述物体运动快慢的物理量。
3.速度的定义式: (s路程、v速度、t时间)
变形可得:,
敲黑板:(1)速度等于单位时间通过的路程,因此速度的定义方法实质是相同时间比较路程(观众视角)。
(2)是速度的定义式,不是决定式。速度不是由路程和时间决定的,而是由运动的物体自身决定的。因此,不能说由可知,速度与路程成正比,速度与时间成反比。
(3)速度越快的物体,在运动时间一定时,通过的路程越长;在路程一定时,运动的时间越短。
4.单位
(1)国际单位:米/秒(m/s或m·s-1),读作:“米每秒”。
(2)常用单位:千米/小时(km/h或km·h-1),读作:“千米每小时”。
(3)单位换算:1m/s=3.6km/h,。
换算方法:
5.常见速度
(1)人步行速度 1.5m/s (2)人骑车速度 5m/s (3)真空中光速 3×108m/s
趁热打铁:
例2.在东京奥运会田径男子百米半决赛中,中国选手苏炳添以9.83秒打破亚洲纪录的成绩获得小组第一晋级决赛,他也成为了首位闯进奥运男子百米决赛的中国人。关于运动的快慢,以下说法正确的是( )
A.观众用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
B.终点裁判用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
C.物理学中,用观众的方法来定义速度的概念
D.物理学中,用裁判的方法来定义速度的概念
【答案】C
【详解】A.观众在电视机前,能够在比赛时看到谁前谁后,运动员都运动了相同的时间,通过比较路程的大小来比较快慢的,即“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢,故A错误;
B.终点裁判是都跑完了全程,通过比较时间来比较快慢的,即用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢,故B错误;
CD.当遇到路程和时间都不同的时候,可以采用物体通过的路程与所用时间的比来比较运动的快慢,即路程与时间之比,是速度的定义式,即用观众的方法来定义速度的概念,故C正确,D错误。
故选C。
例3.关于速度,以下各种说法正确的是( )
A.运动路程越长,速度越大
B.运动时间越短,速度越大
C.通过相同的路程,所用时间越长,速度越大
D.相同时间内,通过路程越长,速度越大
【答案】D
【详解】A.速度大小与路程和时间有关,运动路程越长,由于时间未知,则不能判断速度大小,故A错误;
B.运动时间越短,由于运动的路程未知,则速度不一定越大,故B错误;
C.通过相同的路程,所用时间越长,速度越小,故C错误;
D.在时间相同的情况下,路程与速度成正比,即路程越长,速度越大,故D正确。
故选D。
例4.某一汽车行驶时速度是30km/h,短跑运动员速度是10m/s,自行车1min通过0.4km的路程,则下列说法正确的是( )
A.自行车的速度最大 B.短跑运动员速度最大
C.汽车速度最大 D.自行车比汽车的速度小
【答案】B
【详解】由题意可知,汽车的速度为
自行车的速度为
已知短跑运动员速度是10m/s,比较可得,汽车的速度最小,短跑运动员速度最大。故B正确,ACD错误。
故选B。
例5.智能手表可以通过运动软件APP 监测佩戴者的运动情况。当小芳绕小区走一圈时,她佩戴的智能手表上显示的信息如图所示,由此可推断此过程中小芳( )
距离:3000m
用时:45min
步数:4718
配速:15min/km
A.走路的步长约2m B.每分钟步行约15km
C.平均速度为4km/h D.步行3km用时15min
【答案】C
【详解】A.小芳运动3000m,总共步行4718步,每步的长度
故A不符合题意;
BD.小芳的配速是15min/km,意思是运动1km需要的时间是15min,故BD不符合题意;
C.小芳运动
总共用时
根据速度公式计算得
故C符合题意。
故选C。
例6.某汽车沿直线运动时,前半段路程用10m/s速度行驶,后半段路程用15m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度( )
A.10m/s B.12m/s C.12.5m/s D.15m/s
【答案】B
【详解】设汽车行驶的总路程为2s,前半段路程用10m/s速度行驶,前半程用的时间
后半段路程用15m/s速度行驶,后半程用的时间
在整个路程中,汽车的平均速度
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
知识点三 纸锥下落的相关实验
实验器材:刻度尺、秒表、纸锥
纸锥的制作:如下图所示,剪两个等大的圆形纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥。
1.比较纸锥下落的快慢
方法一:将两个纸锥从同一高度同时释放,先落到地面的纸锥快。(观众视角)
方法二:将两个纸锥从同一高度同时释放,用秒表测量两个纸锥下落的时间,下落时间短的纸锥快。(裁判视角)
敲黑板:同一高度释放是指,两个纸锥尖到地面的高度相等,如下图所示。
2.测量纸锥下落的速度
(1)实验原理:
(2)实验步骤:分别用刻度尺和秒表测量纸锥下落的高度和下落的时间,利用速度公式计算纸锥下落的速度。
(3)实验数据记录:
序号
下落高度
时间
速度
(4)实验现象:①如果纸锥下落的高度相对较小,可能是一直变大;
②如果纸锥下落高度相对较大且纸锥也相对较大,有可能出现纸锥下落的速度是先变大,然后保持不变。主要是由于一开始下落,空气阻力较小,随着纸锥下落,速度增大,空气阻力增大,导致纸锥由加速变为匀速。
敲黑板:(1)减小实验误差的方法:增加下落时间来减小时间测量的误差。
增加下落时间的方法:①增加纸锥下落的高度;②增加纸锥的锥角;③增加纸锥的尺寸。
(2)不用纸片而选用纸锥的原因:纸片下落不稳定,路线不确定,路程无法测量。
(3)纸锥下落不稳的原因和改进方法:下落不稳的原因是质量较小或重心较高从而导致空气阻力的影响较大。所以可选用质量较大的纸锥或在纸锥内放入一个较重的小物体来改善。
趁热打铁:
例7.在“比较纸锥下落快慢”的活动中。
(1)将如图甲所示两个等大的圆纸片,各裁去一个扇形,做成如图A、B所示的两个锥角不等的纸锥。 应选择图 中所示的位置,将两个纸锥从同一高度同时释放,通过比较下落至地面的 来比较纸锥下落的快慢;
(2)在测量纸锥下落速度的实验中,发现纸锥下落的时间很难测,以下提出的解决方案中,你认为可行的是 ;
A.提高开始下落的高度
B.采用多次测量时间取其平均值的方法
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
(3)某小组用频闪照片拍摄不同的甲、乙、丙三个纸锥,让它们从不同高度分别自由落下,如图是其中一段的示意图,对于图中的这段运动过程,甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是 。
【答案】 乙 时间 AC 1:2:3
【详解】(1)[1]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度释放。乙图中两个纸锥的下端高度相同,丙图两个纸锥的上端高度相同,因为纸锥下端先落地,因此应当选择乙图位置释放。
[2]因为纸锥下落的高度相同,因此用的是相同路程比时间的方法比较运动的快慢,即通过比较下落至地面所用的时间来比较纸锥下落的快慢。
(2)[3]因为纸锥开始下落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难。因此我们应当改进实验,增长纸锥落地的时间。
A.提高纸锥开始下落的高度,增加了路程,可以增长时间,故A符合题意;
B.采用多次测量时间取其平均值的方法,只能减小误差,不能实现目的,故B不符合题意;
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥,因为空气阻力的增加,也可以增长纸锥落地的时间,故C符合题意。
故选AC。
(3)[4]照相机每隔相等的时间曝光一次,得到一个像,由图可知,纸锥甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度,纸锥乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度,纸锥丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度,即在相同的时间内,甲、乙、丙三个纸锥通过的距离之比为
由可知,甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗词能估算出物体运动的速度( )
A.飞流直下三千尺 B.鲲鹏展翅九万里
C.千里江陵一日还 D.五千仞岳上摩天
【答案】C
【详解】A.飞流直下三千尺,只有距离没有时间,不能估算物体运动的速度,故A不符合题意;
B.鲲鹏展翅九万里,只有距离没有时间,不能估算物体运动的速度,故B不符合题意;
C.千里江陵一日还,既有距离“千里”,又有时间“一日”,能估算物体运动的速度,故C符合题意;
D.五千仞岳上摩天,只有距离没有时间,不能估算物体运动的速度,故D不符合题意。
故选C。
2.下列所示的速度单位换算过程,正确的是( )
A.1m/s==3.6km/h B.1m/s=1m/s×=3.6km/h
C.3.6km/h=1km/h×=1m/s D.3.6km/h==1m/s
【答案】D
【详解】AB.1m/s的单位换算过程为
故AB错误;
CD.3.6km/h的单位换算过程为
故C错误,D正确。
故选D。
3.如图所示是常见的速度快的动物,比较它们运动的快慢,你认为速度最快的是( )
A.成年翅雁速度可达100km/h
B.旗鱼1分钟可游2km
C.游隼俯冲速度可达每小时390km
D.猎豹捕猎时3秒钟可破百米
【答案】C
【详解】旗鱼1分钟可游2km,则旗鱼的速度为
游隼俯冲速度可达每小时390km,则游隼的速度为
猎豹捕猎时3秒钟可破百米,则猎豹的速度为
成年赤雁的速度为100km/h,根据比较可知,游隼的速度最大。
故选C。
4.在学校运动会上,小明参加的项目是百米赛跑。起跑后,小明越跑越快,最终以的优异成绩获得冠军,关于上述小明的百米赛跑过程,下列说法正确的是( )
A.小明在前一定用了
B.小明每秒钟通过的路程都是
C.小明的平均速度是
D.小明的平均速度是
【答案】C
【详解】A.起跑后,小明越跑越快,速度越来越大,所以在前50m用时大于总时间的一半,大于6.25s,故A错误;
B.起跑后,小明越跑越快,速度越来越大,每秒通过的路程不相等,故B错误;
CD.小明的平均速度为
故C正确,D错误。
故选C。
5.小亮在跑步过程中,若在前半程的速度为6.0m/s,全程的平均速度为4.8m/s,则后半程的速度为( )
A.3.6m/s B.4.0m/s C.4.2m/s D.5.0m/s
【答案】B
【详解】设一半路程为s,由可知前一半路程所用的时间为
后一半路程所用的时间为
则物体全程的平均速度为
解得
即后半程的速度为4m/s。
故选B。
6.甲乙两位同学,放学回家的路程之比为,步行速度之比为,若甲同学回家时间为6min,则乙同学回家时间为( )
A.4min B.4.5min C.12.5min D.8min
【答案】D
【详解】由可知,甲乙两位同学回家的时间之比为
则乙同学回家的时间为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.校运动会某同学百米赛跑,前30m用时4秒,第50米时的瞬时速度为8.5m/s,最终成绩记录为12.5s。则该同学跑百米的平均速度为( )
A.8m/s B.8.5m/s C.8.3m/s D.7.5m/s
【答案】A
【详解】参加百米赛跑,运动路程为100m,成绩是12.5s,则百米跑的平均速度
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.某段铁路由长度为25m的铁轨铺设而成。一列火车匀速前进,车内一名乘客想测出火车运行的速度。他测得火车经铁轨接缝时振动9次所用时间5s,则火车的速度是( )
A.45m/s B.40m/s C.35m/s D.20m/s
【答案】B
【详解】火车振动9次,经过了是8个间隔,通过的路程为8根铁轨的总长度;故火车在5秒内通过的路程为
s=8×25m=200m则火车的速度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.“龟兔赛跑”寓言故事中,起跑时,我们说兔子比乌龟跑的快,采用的比较方法是 ;乌龟先到终点,比兔子跑的快,采用的比较方法是 ;物理学中,用 表示物体运动快慢。
【答案】 相同时间比路程 相同路程比时间 速度
【详解】[1]龟兔赛跑,两者同时起跑,在相同的时间内,兔子跑在乌龟前面,即相同时间内,兔子跑的路程比乌龟大,这种比较快慢的方法是相同时间比路程。
[2]比赛的结果是乌龟先到终点,即相同的路程,乌龟用的时间更短,这种比较运动快慢的方法是相同路程比时间。
[3]速度是表示物体运动快慢的物理量,物理学中,用速度表示物体运动快慢。
10.甲、乙两物体都做匀速直线运动,已知甲、乙两物体运动时间之比为1:2,通过的路程之比为4:3,则甲、乙两物体运动速度之比为 。
【答案】8:3
【详解】根据,甲、乙两物体运动速度之比为
11.甲、乙两地间距10km,某汽车从甲地行驶到乙地,通过前一半路程的速度为10m/s,通过后一半路程的速度为15m/s。那么该汽车通过前一半路程所用的时间为 s,从甲地行驶到乙地全程的平均速度是 m/s。
【答案】 500 12
【详解】
[1][2]前一半路程用的时间
后一半路程所用的时间
全程平均速度
12.小明、小龙和小柳“测量物体运动的速度”,他们先在室外测出40m的路程。然后小龙担任发令员,发令后,小明跑完40m的路程,小柳计时如图所示,由图可知,小明跑40m所用的时间为 s,小明跑40m的速度是 m/s。
【答案】 8 5
【详解】[1][2]由图知:在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“0”和“1”之间,偏向“0”一侧,分针指示的时间为0min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在8s处,所以秒针指示的时间为8s,即小明跑40m所用的时间t=8s。小明跑40m的速度是
13.完成下列速度单位的换算:
(1)3.6m/s= km/h; (2)0.8cm/s= km/h;
(3)1m/s= km/min= km/h; (4)4.8 km/min= m/s= km/h;
【答案】 12.96 0.0288 0.06 3.6 80 288
【详解】(1)[1]单位换算
(2)[2]单位换算
(3)[3][4]单位换算
(4)[5][6]单位换算
三、实验题
14.在“比较纸锥下落的快慢活动”中:
(1)用两个锥角不等的纸锥,比较纸锥下落的快慢;
① 将两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该按照图的 (选填“左”或“右”)所示的位置释放,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比 的方法;
② 根据你实验观察到的现象,下落比较快的是 (选填“A”或“B”)纸锥;
(2)测量纸锥的下落速度
① 同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,依据的原理是 ;实际测量中发现,纸锥开始下落到落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难,为了能解决这一困难(仍使用秒表测量时间),以下提出的解决方案中,你认为不可行的是( )
A.提高开始下落的高度
B.采用多次测量时间取其平均值的方法
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
② 小华采用频闪照相机的办法来测量纸锥下落的速度,使用相机每隔0.2秒拍摄一次,照片如图所示。该照片显示下落的纸锥做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,若纸锥从A到E的高度为160cm,则纸锥从A到E的平均速度是 m/s。
【答案】 左 时间 B B 变速 2
【详解】(1)[1][2]对比左右两图,为了比较纸锥下落的快慢,即比较纸锥哪个先接触地面,那么应该是观察纸锥的端点,哪个先接触地面,纸锥的端点与地面的距离应该相等,即是相等的,如果是右图,s就不相等了,根据,比较时间的大小,从而得知速度的大小,故应该按照图的左所示的位置释放;由上述可知,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比时间的方法。
[3]根据实验观察到的现象,下落比较快的是B纸锥,因为B纸锥受力面积较小,受到空气的阻力较小,那么下落得更快。
(2)[4]同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,需要用刻度尺测量纸锥下落的路程,用秒表测量纸锥下落的时间,再依据公式,计算速度。
[5]A.提高开始下落的高度,则s变大,纸锥开始下落到落到地面的时间则变大,用秒表测量时间较为方便,这个方法可行,故A不符合题意;
B.采用多次测量时间取其平均值的方法,这个时间还是很小,用秒表测量时间还是较为困难,问题还是没解决,这个方法不可行,故B符合题意;
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥,则纸锥的质量小,受到的重力小,纸锥受到的空气阻力更大,这两种因素下,纸锥开始下落到落到地面的时间则变大,用秒表测量时间较为方便,这个方法可行,故C不符合题意。
故选B。
[6]从图中可以看到,纸锥下落的时间间隔相同,但是距离是越来越大的,根据公式,可知速度也是越来越大的,则该照片显示下落的纸锥做变速直线运动。
[7]若纸锥从A到E的高度为160cm,即,这段高度需要的时间是
则纸锥从A到E的平均速度是
纸锥从A到E的平均速度2m/s。
四、计算题
15.坚持锻炼,增强体魄。小明坚持每天早晨运动20min锻炼身体。某天,小明先以3m/s的速度慢跑了5min,然后以5m/s的速度跑了13min,最后120m的路程匀速步行回家。求:
(1)小明前5min跑步的路程;
(2)小明步行的速度;
(3)小明本次运动全程的平均速度。
【答案】(1)900m (2)1m/s (3)4.1m/s
【详解】(1)由题意可知小明慢跑的时间
根据得,小明前5min跑步的路程
(2)小明步行的时间
小明步行的速度
(3)小明以5m/s的速度跑步的时间
根据得,小明以5m/s的速度跑13min通过的路程
综上可知小明运动20min所通过的总路程
则小明本次运动全程的平均速度
——提能力——
1.司机师傅开车行驶了一段路程,在前三分之一的路程中的平均速度为v1,在后三分之二的路程中的平均速度为v2,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设全程的路程是s,全程所用的时间是t,全程的平均速度是v,则前三分之一所用的时间
后三分之二所用的时间t2
全程所用的时间t
全程的平均速度v
故选A。
2.小宇跟小丽进行百米赛跑,每次小宇都比小丽提前20m到达终点,且小宇百米赛跑所用时间为12s。若小宇退后20m再同小丽比赛(两人同时起跑,并且两人的平均速度和原来一样),结果是小宇比小丽快 s到达终点。
【答案】0.6
【详解】已知小宇用的时间为12s,则小宇的速度为
小丽的速度为
第2次比赛时
因为速度不变,小宇用时
小丽用时
则小宇比小丽快的时间
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苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第五章《物体的运动》
5.2速度
夯实基础
知识点一 比较物体运动快慢的方法
(1)相同路程比较时间(100米比赛的裁判视角);
(2)相同时间比较路程(100米比赛的观众视角);
(3)路程时间均不等(比较单位时间通过的路程)
趁热打铁:
例1.在乳山市运动会百米赛跑中,比赛开始后,“观众”通过 的方法,判断跑在前面的同学运动快。“裁判”最终判定最先到达终点的同学运动得快,物理学中用 (选填“观众”或“裁判”)的方法表示物体运动快慢程度。
知识点二 速度
1.速度定义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
2.物理意义:描述物体运动快慢的物理量。
3.速度的定义式: (s路程、v速度、t时间)
变形可得:,
敲黑板:(1)速度等于单位时间通过的路程,因此速度的定义方法实质是相同时间比较路程(观众视角)。
(2)是速度的定义式,不是决定式。速度不是由路程和时间决定的,而是由运动的物体自身决定的。因此,不能说由可知,速度与路程成正比,速度与时间成反比。
(3)速度越快的物体,在运动时间一定时,通过的路程越长;在路程一定时,运动的时间越短。
4.单位
(1)国际单位:米/秒(m/s或m·s-1),读作:“米每秒”。
(2)常用单位:千米/小时(km/h或km·h-1),读作:“千米每小时”。
(3)单位换算:1m/s=3.6km/h,。
换算方法:
5.常见速度
(1)人步行速度 1.5m/s (2)人骑车速度 5m/s (3)真空中光速 3×108m/s
趁热打铁:
例2.在东京奥运会田径男子百米半决赛中,中国选手苏炳添以9.83秒打破亚洲纪录的成绩获得小组第一晋级决赛,他也成为了首位闯进奥运男子百米决赛的中国人。关于运动的快慢,以下说法正确的是( )
A.观众用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
B.终点裁判用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
C.物理学中,用观众的方法来定义速度的概念
D.物理学中,用裁判的方法来定义速度的概念
例3.关于速度,以下各种说法正确的是( )
A.运动路程越长,速度越大
B.运动时间越短,速度越大
C.通过相同的路程,所用时间越长,速度越大
D.相同时间内,通过路程越长,速度越大
例4.某一汽车行驶时速度是30km/h,短跑运动员速度是10m/s,自行车1min通过0.4km的路程,则下列说法正确的是( )
A.自行车的速度最大 B.短跑运动员速度最大
C.汽车速度最大 D.自行车比汽车的速度小
例5.智能手表可以通过运动软件APP 监测佩戴者的运动情况。当小芳绕小区走一圈时,她佩戴的智能手表上显示的信息如图所示,由此可推断此过程中小芳( )
距离:3000m
用时:45min
步数:4718
配速:15min/km
A.走路的步长约2m B.每分钟步行约15km
C.平均速度为4km/h D.步行3km用时15min
例6.某汽车沿直线运动时,前半段路程用10m/s速度行驶,后半段路程用15m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度( )
A.10m/s B.12m/s C.12.5m/s D.15m/s
知识点三 纸锥下落的相关实验
实验器材:刻度尺、秒表、纸锥
纸锥的制作:如下图所示,剪两个等大的圆形纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥。
1.比较纸锥下落的快慢
方法一:将两个纸锥从同一高度同时释放,先落到地面的纸锥快。(观众视角)
方法二:将两个纸锥从同一高度同时释放,用秒表测量两个纸锥下落的时间,下落时间短的纸锥快。(裁判视角)
敲黑板:同一高度释放是指,两个纸锥尖到地面的高度相等,如下图所示。
2.测量纸锥下落的速度
(1)实验原理:
(2)实验步骤:分别用刻度尺和秒表测量纸锥下落的高度和下落的时间,利用速度公式计算纸锥下落的速度。
(3)实验数据记录:
序号
下落高度
时间
速度
(4)实验现象:①如果纸锥下落的高度相对较小,可能是一直变大;
②如果纸锥下落高度相对较大且纸锥也相对较大,有可能出现纸锥下落的速度是先变大,然后保持不变。主要是由于一开始下落,空气阻力较小,随着纸锥下落,速度增大,空气阻力增大,导致纸锥由加速变为匀速。
敲黑板:(1)减小实验误差的方法:增加下落时间来减小时间测量的误差。
增加下落时间的方法:①增加纸锥下落的高度;②增加纸锥的锥角;③增加纸锥的尺寸。
(2)不用纸片而选用纸锥的原因:纸片下落不稳定,路线不确定,路程无法测量。
(3)纸锥下落不稳的原因和改进方法:下落不稳的原因是质量较小或重心较高从而导致空气阻力的影响较大。所以可选用质量较大的纸锥或在纸锥内放入一个较重的小物体来改善。
趁热打铁:
例7.在“比较纸锥下落快慢”的活动中。
(1)将如图甲所示两个等大的圆纸片,各裁去一个扇形,做成如图A、B所示的两个锥角不等的纸锥。 应选择图 中所示的位置,将两个纸锥从同一高度同时释放,通过比较下落至地面的 来比较纸锥下落的快慢;
(2)在测量纸锥下落速度的实验中,发现纸锥下落的时间很难测,以下提出的解决方案中,你认为可行的是 ;
A.提高开始下落的高度
B.采用多次测量时间取其平均值的方法
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
(3)某小组用频闪照片拍摄不同的甲、乙、丙三个纸锥,让它们从不同高度分别自由落下,如图是其中一段的示意图,对于图中的这段运动过程,甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是 。
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗词能估算出物体运动的速度( )
A.飞流直下三千尺 B.鲲鹏展翅九万里
C.千里江陵一日还 D.五千仞岳上摩天
2.下列所示的速度单位换算过程,正确的是( )
A.1m/s==3.6km/h B.1m/s=1m/s×=3.6km/h
C.3.6km/h=1km/h×=1m/s D.3.6km/h==1m/s
3.如图所示是常见的速度快的动物,比较它们运动的快慢,你认为速度最快的是( )
A.成年翅雁速度可达100km/h
B.旗鱼1分钟可游2km
C.游隼俯冲速度可达每小时390km
D.猎豹捕猎时3秒钟可破百米
4.在学校运动会上,小明参加的项目是百米赛跑。起跑后,小明越跑越快,最终以的优异成绩获得冠军,关于上述小明的百米赛跑过程,下列说法正确的是( )
A.小明在前一定用了
B.小明每秒钟通过的路程都是
C.小明的平均速度是
D.小明的平均速度是
5.小亮在跑步过程中,若在前半程的速度为6.0m/s,全程的平均速度为4.8m/s,则后半程的速度为( )
A.3.6m/s B.4.0m/s C.4.2m/s D.5.0m/s
6.甲乙两位同学,放学回家的路程之比为,步行速度之比为,若甲同学回家时间为6min,则乙同学回家时间为( )
A.4min B.4.5min C.12.5min D.8min
7.校运动会某同学百米赛跑,前30m用时4秒,第50米时的瞬时速度为8.5m/s,最终成绩记录为12.5s。则该同学跑百米的平均速度为( )
A.8m/s B.8.5m/s C.8.3m/s D.7.5m/s
8.某段铁路由长度为25m的铁轨铺设而成。一列火车匀速前进,车内一名乘客想测出火车运行的速度。他测得火车经铁轨接缝时振动9次所用时间5s,则火车的速度是( )
A.45m/s B.40m/s C.35m/s D.20m/s
二、填空题
9.“龟兔赛跑”寓言故事中,起跑时,我们说兔子比乌龟跑的快,采用的比较方法是 ;乌龟先到终点,比兔子跑的快,采用的比较方法是 ;物理学中,用 表示物体运动快慢。
10.甲、乙两物体都做匀速直线运动,已知甲、乙两物体运动时间之比为1:2,通过的路程之比为4:3,则甲、乙两物体运动速度之比为 。
11.甲、乙两地间距10km,某汽车从甲地行驶到乙地,通过前一半路程的速度为10m/s,通过后一半路程的速度为15m/s。那么该汽车通过前一半路程所用的时间为 s,从甲地行驶到乙地全程的平均速度是 m/s。
12.小明、小龙和小柳“测量物体运动的速度”,他们先在室外测出40m的路程。然后小龙担任发令员,发令后,小明跑完40m的路程,小柳计时如图所示,由图可知,小明跑40m所用的时间为 s,小明跑40m的速度是 m/s。
13.完成下列速度单位的换算:
(1)3.6m/s= km/h; (2)0.8cm/s= km/h;
(3)1m/s= km/min= km/h; (4)4.8 km/min= m/s= km/h;
三、实验题
14.在“比较纸锥下落的快慢活动”中:
(1)用两个锥角不等的纸锥,比较纸锥下落的快慢;
① 将两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该按照图的 (选填“左”或“右”)所示的位置释放,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比 的方法;
② 根据你实验观察到的现象,下落比较快的是 (选填“A”或“B”)纸锥;
(2)测量纸锥的下落速度
① 同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,依据的原理是 ;实际测量中发现,纸锥开始下落到落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难,为了能解决这一困难(仍使用秒表测量时间),以下提出的解决方案中,你认为不可行的是( )
A.提高开始下落的高度
B.采用多次测量时间取其平均值的方法
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
② 小华采用频闪照相机的办法来测量纸锥下落的速度,使用相机每隔0.2秒拍摄一次,照片如图所示。该照片显示下落的纸锥做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,若纸锥从A到E的高度为160cm,则纸锥从A到E的平均速度是 m/s。
四、计算题
15.坚持锻炼,增强体魄。小明坚持每天早晨运动20min锻炼身体。某天,小明先以3m/s的速度慢跑了5min,然后以5m/s的速度跑了13min,最后120m的路程匀速步行回家。求:
(1)小明前5min跑步的路程;
(2)小明步行的速度;
(3)小明本次运动全程的平均速度。
——提能力——
1.司机师傅开车行驶了一段路程,在前三分之一的路程中的平均速度为v1,在后三分之二的路程中的平均速度为v2,则全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
2.小宇跟小丽进行百米赛跑,每次小宇都比小丽提前20m到达终点,且小宇百米赛跑所用时间为12s。若小宇退后20m再同小丽比赛(两人同时起跑,并且两人的平均速度和原来一样),结果是小宇比小丽快 s到达终点。
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