第08讲 速度的测量（预习）-【暑假自学课】2025年新八年级物理暑假提升精品讲义（沪科版（五四制））

第08讲 速度的测量 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：六大核心题型精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 测量物体运动的速度 1、引入 如图2-3-1所示，上海洋山深水港的超大型自动化集装箱码头现场空无一人。一个个集装箱被平稳地吊起，由无人驾驶的导引车井然有序地自动“派送”。集装箱上升的速度有多大? 我们可以在实验室模拟图2-3-1所示的情境，用安装在铁架台上的电动机带动钩码平稳上升。 2、学生实验：测量物体运动的速度 实验目的：测量钩码沿直线匀速上升的速度。 实验原理与方案：要测量钩码上升的速度，需要测量____________和____________,再利用公式 ____________即可以计算出速度v的大小。 实验器材：刻度尺(分度值是1mm) 、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台等。 实验步骤 1. 实验装置如图2- 3- 1所示。 2. 打开电动机，当钩码经过标记线O开始计时，此后钩码每到达一个标记线记录一次时间。 记录数据: 将得到的数据填入表2-3-1中。 交流讨论: 根据所得数据，描述钩码的运动情况。 完成测量钩码运动速度的实验后，对数据做进一步分析。 (1)将学生实验中表2-3-1的数据运算后，填入表2-3-2中。 (2)以时间t为横轴，以路程s为纵轴，建立s-t图像。把表2- 3- 2中的数据标记到图2-3-4中。 (3)观察标记的数据点，它们大致分布在一条____________(选填“直线”或 “曲线”)上，用光滑的线将它们连起来。 (4)基于图像上的任意一点，你可以得到关于该点的哪些信息? 3、测量物体运动速度的应用 我们也可以根据上述速度测量原理实地粗略地测量上海洋山深水港集装箱上升的速度。 生活中有很多需要测速的场景，例如高速公路上用雷达测速监测车辆是否超速(图2-3-3),跑步时可用运动手环测量速度。 Ⅰ、区间测速 如图甲所示，监测点A、B相距25km，全程限速120km/h，若超过最高限速，即被判为超速。 Ⅱ、定点测速 直接监测某点的速度，如甲图中点A的车速。 知识点2 如何描述运动 ①在物理学中除了文字、表达式以外，还可以用图像来描述运动。以时间t 为横轴、路程s为纵轴建立平面直角坐标系，将实验数据以点的形式标记到坐标系中，再用光滑的线将这些点连起来，就得到了s-t图像。s-t图像能反映物体运 动的路程随时间变化的规律。 ②如图2-3-5所示，匀速直线运动的s-t图像是一条过原点O的倾斜直线。实验中记录的数据点个数是有限的，而通过数据点得到的图线由无数个点组成。我们可以从图像上的任意一点知道物体通过的路程和对应的运动时间，从而得到物体运动的速度。 *③速度—时间(v-t)图象:如右图所示，做匀速直线运动的物体的v-t图像，是一条平行于横轴的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的该直线与纵轴的交点为物体的速度的大小。由图像可知，v甲＞v乙。 知识点3 探究玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律 小明同学想测量玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律，他的实验方法如下： ①在内径为1cm、长为50 cm 的细玻璃管中注满油，管中留一 个小气泡。 ②在玻璃管的最下端用橡皮筋做上记号，作为零位置，然后从零位置开始每隔10 cm 用橡皮筋依次做记号。 ③先将玻璃管翻转，玻璃管的零位置在上，并使气泡停在最上图2-3-2端，然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置，如图2-3-2所示，观察气泡的运动情况。 ④当气泡在零位置时按下秒表，依次记录气泡通过10 cm、20 cm 、30 cm、 40 cm 位置时所用的时间。 玻璃管刚翻转过来，气泡到零位置，在最下端，小明同学就立刻按秒表开始 计时。请帮小明改进测量气泡匀速直线运动规律的实验方案。 教材习题01 在“测量物体运动的速度”的实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会对实验造成什么影响? 教材习题02 1、 乙两辆小车运动的s-t图像如图2-3-7所示，乙车做什么运动?乙车的速度是多大?图中A点有什么含义? 题型一 s-t图像 1．如图为甲、乙两车做匀速直线运动的路程随时间变化的图象，由图可知（　　） A．甲车快 B．乙车快 C．两车一样快 D．无法确定 2．做匀速直线运动的甲、乙两物体从某地同时同向出发，它们的路程随时间变化的图像如图所示，则 （选填“>”、“=”或“<”），当运动30s时，乙物体运动的路程为 m。 3．a、b两个物体同一时刻从同一地点同向而行，路程随时间变化的图像如图所示，出发5秒后它们相距 m。    4．在某校举办的机器人模拟救援比赛中，甲、乙两机器人同时从同一地点出发，沿直线匀速运动到10m远的目的地，它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲的速度大小为4m/s B．乙的速度大小为2m/s C．甲的运动时间比乙多1s D．甲的运动时间比乙少2s 5．甲、乙两车在同一条公路上，分别从P、Q两点同时相向运动，它们s-t图像的（路程—时间图像）如图所示，经过4s甲、乙相遇。甲、乙的速度分别为v甲、v乙，P、Q间的距离为s，则（　　） A．v甲=4 m/s，v乙=3m/s，s=16m B．v甲=1m/s，v乙=2m/s，s=8m C．v甲=1m/s，v乙=3m/s，s=16m D．v甲=3m/s，v乙=2m/s，s=8m 6．甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。经过6秒，两车的位置关系是（　　） A．甲在乙前面0.3米处 B．甲在乙前面0.6米处 C．乙在甲前面0.3米处 D．乙在甲前面0.6米处 7．甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向东运动，它们的s-t图象如图所示，在0~5s内，以 为参照物，乙是向西运动的；乙物体在0~15s内通过的距离是 m。 8．甲、乙两辆小车同时从同一地点沿同一直线同向出发，其s-t图像如图所示．由图像可知0～5s内，乙车速度为 m/s，比甲车速度 （选填“大”或“小”）；甲车在追上乙车时离出发地点 m；5s后，乙车的速度为 m/s。 题型二 v-t图像；s-t、v-t图像综合 9．如图所示，是表示物体运动规律的图像，其中表示匀速直线运动的是（　　） A． B． C． D． 10．小明用力推水平地面上的物体，物体的v﹣t图像如图所示，物体在第2s时的速度为 m/s，物体4s到6s运动的路程是 m。    11．如图是小明匀速跑步的过程中，某物理量与时间的关系图像。其中纵坐标对应的物理量是 （选填“速度”或“路程”），图中阴影部分的面积大小表示 。（均选填“速度”“路程”或“时间”） 12．如图所示是甲、乙两个物体的速度与时间的关系图像，下列分析正确的是（　　） A．甲是静止的 B．乙做匀速直线运动 C．整个过程中，若以甲为参照物，乙是运动的 D．0～20s，乙车运动的路程为100m 13．A、B 两物体从同一位置同向而行，运动情况分别如图甲和图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．两个物体的运动速度相等 B．经过1s时间B物体在A物体前方2m处 C．2s时两个物体恰好相遇 D．图甲中阴影部分的面积在数值上等于A 物体运动2s的路程 14．甲、乙、丙、丁四辆小车在同一平直公路上运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：丙车的运动速度和 相同；速度最快的小车是 。 15．如图，图甲是小车甲运动的s﹣t图象，图乙是小车乙运动的v﹣t图象（　　） A．甲车速度大于乙车速度 B．甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m C．甲、乙两车都以10m/s的速度匀速运动 D．甲、乙两车都由静止开始运动 题型三 综合分析s-t图像（往年热点） 16．甲、乙两车分别从P、Q两点出发，沿同一直线相向而行，它们的s-t图像如图所示。乙车比甲车早出发1秒，乙车经过Р点时，甲车和Q点距离1米，则P、Q两点间的距离（　　） A．一定为4米 B．可能为6米 C．可能为8米 D．可能为9米 17．甲、乙两小车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s—t图像如图5（a）（b）所示，由图像可知（　　） A．经过3秒，两车相距可能为4米 B．经过3秒，两车相距一定为14米 C．经过3秒，两车相距可能为1米 D．通过8米的路程，甲用时比乙多4秒 18．甲车从M点、乙车从N点同时向同方向运动，他们的s-t图像分别如图（a）、（b）所示。运动一段时间后，两车相距6米。若两车运动的时间为t，M、N间的距离为s，则下列说法正确的是（　　） A．t为2秒时，s一定等于4米 B．t为2秒时，s一定等于8米 C．t为14秒时，s可能等于4米 D．t为14秒时，s可能等于8米 19．P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲、乙两小车同时从P点向Q点做直线运动，它们的s-t图像分别如图（a）（b）所示。则（　　） A．甲的速度小于乙的速度 B．甲比乙早1秒到达Q点 C．甲到达Q点时，甲、乙相距3米 D．乙到达Q点时，甲、乙相距6米 20．甲、乙两小车运动的s—t图像如图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为10米/秒，乙车的速度为2米/秒 C．经过6秒，甲、乙两车相距2米 D．经过5秒，甲、乙两车通过的路程均为10米 21．甲、乙两车同时沿同一直线同向而行，它们的 s-t 图像分别如图所示。经过10秒，甲、乙两车相距3米，下列情况可能的是 （　　） A．出发时，甲在乙前3米 B．出发时，乙在甲前3米 C．出发时，甲在乙前5米 D．出发时，乙在甲前5米 22．甲、乙两小车从同一地点出发并沿同一直线上做匀速运动，它们的s-t图像如图所示。已知乙比甲先运动6秒，甲运动一段时间后，两车相距6米，则（　　） A．两车的运动方向一定相反 B．两车的运动方向可能相反 C．此时甲车的运动时间一定为12秒 D．此时甲车的运动时间可能为18秒 题型四 ETC收费、区间测速等交通计算问题 23．在“缅怀革命先烈，重温红色历史”的红色研学活动中，同学们乘坐大巴车前往狼牙山参观学习。大巴车行驶途中，小明观察到如图所示的交通标志牌及速度表。 (1)在遵守交通规则的前提下，求大巴车从标志牌处到达狼牙山的最少时间； (2)若大巴车以图乙的速度表显示的速度行驶，求大巴车行驶的路程； (3)如图丙所示，该区间测速区域限速100km/h，若大巴车通过区间测速区域全程的时间为，请通过计算判断大巴车是否超速行驶。 24．高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统，如图是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在平直高速路上距离收费站45千米处开始匀速行驶，0.5小时后到达收费站，在进入ETC收费道区域前s1=50米处开始减速，经t3=3秒后运动至ETC收费道边界，然后再以v2=7米/秒的速度匀速通过长s2=42米的ETC收费道，该车车长为7米。求： (1)汽车到达收费站前0.5小时内行驶的速度v； (2)汽车通过ETC收费道所用的时间t2。 25．汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程中做变速直线运动，如图所示，求： (1)若汽车以的速度在平直的公路上行驶，经过行驶的距离是多少？ (2)汽车遇到意外情况紧急停车时，在反应过程，以原来的速度，汽车行驶了，求司机的反应时间是多少？ (3)新交通法规定，严禁酒驾！醉酒后司机反应时间至少增加一倍，还是以原来的速度行驶，已知此时汽车制动距离为，假如前方处有行人，有危险吗？试通过计算加以说明。 26．小闵爸爸驾车在机动车道上匀速行驶。如图所示，机动车道的宽度，轿车宽，行驶速度，假设行驶中轿车始终位于机动车道的正中间。突然有一人骑自行车垂直于机动车道横穿马路，自行车长，前轮行至非机动车道与机动车道交界处的C点时与轿车的距离。 (1)若汽车保持行驶速度，行驶10s运动的距离是多少？ (2)若该车道上允许通过的最高速度为60km/h，通过计算说明汽车是否超速。 (3)若驾驶员没有采取任何措施，则骑自行车的人要避免被轿车撞（轿车前端碰到自行车），骑车的速度应满足什么条件？ 27．阅读材料，完成问题： 超速行驶是构成交通事故的重要原因之一。因此，相关管理部门在道路安全监管方面加强了对速度限制的监控力度。监控方式分为两种：一是“定点测速”，即对车辆通过特定地点时的速度进行监测；二是“区间测速”，即计算车辆在特定路段行驶的平均速度，若超过该路段设定的最高限速，则判定为超速行为。（平均速度＝总路程÷总时间） 如图所示，小军同学从地图上观察到监测点A、B相距20km，全程限速100km/h，小军爸爸通过A、B两点时仪表盘分别显示95km/h和105km/h，同时，小军还注意了通过两点的时刻，问： (1)采用“定点测速”，小军爸爸通过监测点A、B时会不会被判超速？ (2)采用“区间测速”，小军爸爸在该路段会不会被判超速？请通过计算进行说明。 (3)如果小军爸爸需要在遵守交通规则的情况下尽快通过此路段，则最早可以在什么时刻到达B点？ 28．“闯黄灯”已成为引发路口交通事故的主因之一，如图所示的十字路口，该路段交通信号灯红灯亮之前，会有3s亮黄灯的时间。某时刻，当行人以1.2m/s的速度刚匀速走完18m长的人行横道时，东西方向的交通信号灯变为绿灯，甲车向西运动且车头恰好到达停止线A处；此时南北方向的交通信号灯变为红灯，乙车向北运动且车尾恰好到达停止线B处。若两车始终紧靠道路中心线保持匀速行驶，且v乙=8m/s，两部轿车的尺寸均为：长度L=5.5m，宽度d=2.5m。停止线到前方道路中心线的距离均为13.5m。求： (1)行人通过人行横道的时间； (2)黄灯刚亮时，乙车车头到停止线B的距离； (3)甲车车速在什么范围，甲、乙两车不相撞。 题型五 实验题——测量物体运动的速度 29．某组同学要完成“测量物体运动的速度”实验，准备了如图所示的实验器材。 (1)该实验的实验原理是 ； (2)图中（a）应该填 ，作用是 ； (3)除了图中的器材，还需要添加 。 30．请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理： 。 实验器材：刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台(器材装配如图所示)。 实验步骤： 1.刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置。在刻度尺上贴若干标记线； 2.打开图中的实验装置，从钩码经过图中 号标记线开始计时，每经过一个标记线记录一次时间，直到 号标记线停止计时； … 4.本实验多次测量的目的是： 。 31．小本家养了宠物兔和龟，本次龟兔赛跑，跑道长20m，小本想用实验测量宠物龟运动速度。 (1)实验原理：用 测量宠物龟通过的路程，用 测量通过这段路程所用的时间，再利用公式 即可计算出乌龟速度v的大小； (2)数据处理 实验序号 过程 路程s/cm 时间t/s 1 10 2.50 2 20 5.00 3 30 7.50 4 40 10.00 ①观察数据点的分布特征，将它们在图中用光滑的线连起来； ②其中实验序号2的乌龟的速度是 m/s； (3)若宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，而宠物龟保持以上速度匀速直线运动，则这场比赛 （选填“宠物兔”或“宠物龟”）赢了。 题型六 实验题——探究玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律 32．如图1是小金利用气泡和频闪相机测定物体速度，该实验的原理是 。他每隔相同的时间拍摄气泡位置，将若干张照片排列得到如图2所示的图像。分析图像可知，气泡以 cm/s的速度做匀速直线运动。 33．某同学用图（a）所示玻璃管做“测量小气泡的速度”实验。 (1)该实验的测量原理是 ； (2)该实验需要的测量工具有 和刻度尺； (3)气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是 的（选填“运动”或“静止”）； (4)根据测量得到的数据，该同学画出的s-t图像如图（b）所示，则可判断气泡做 运动； (5)本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量，是因为气泡的运动速度较 （选填“快”或“慢”），便于测量运动的时间。 34．小明同学想测量玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律，他的实验方法如下： ①在内径为1cm、长为50cm的玻璃管中注满油，管中留一个小气泡； ②在玻璃管的最下端用橡皮筋做上记号，作为零位置，然后从零位置开始每隔10cm用橡皮筋依次做记号； ③先将玻璃管翻转，玻璃管的零位置在上，并使气泡停在最上端，然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置，如图所示，观察气泡的运动情况； ④当气泡在零位置时按下秒表，依次记录气泡通过10cm、20cm、30cm、40cm的位置时所用的时间。 (1)实验过程中，小明需要用到的测量工具是 和秒表； (2)玻璃管刚翻转过来，气泡到零位置，在最下端，小明同学就立刻按秒表开始计时。请你帮助小明同学改进实验方案 ； (3)小明同学改进方案后，把测得的数据记录在下表中，请根据数据判断玻璃管中气泡上升时的速度是 m/s。 路程s/cm 0 10 20 30 40 时间t/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 知识导图记忆 知识目标复核 1．测量物体运动的速度； 2．如何描述运动。 一、单选题 1．如图所示是小刚同学研究玩具小车在水平路面上的直线运动时绘制的路程s和时间t的关系图像，下列说法正确的是（　　）。 A．4s末小车的速度为5m/s B．小车做匀速直线运动 C．小车做的是减速运动 D．小车在10s内通过的路程是18m 2．甲、乙两小车运动的图像如下图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为2米/秒，乙车的速度为6米/秒 C．甲的速度小于乙的速度 D．经过4秒，甲车通过的距离为8米 3．两物体甲、乙同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s-t图像为图中a、b、c三条图线中的两条，运动2秒后，甲、乙间的距离7.5米。则（　　） A．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为b B．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为c C．若甲的s-t图为b，则乙的s-t图一定为a D．若甲的s-t图为c，则乙的s-t图一定为b 4．如图所示，P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲、乙两小车同时从P点出发向Q点运动，当乙车到达Q点时，甲车离Q点为12米，则甲、乙两小车运动的s-t图像可能是 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 5．甲、乙两车分别从相距20m的P、Q两点出发，沿同一直线同向而行，其s-t图像如图2（a）、（b）所示。甲车出发3s后与乙车相距10m，则（　　） A．乙车一定比甲车早出发1s B．乙车一定比甲车晚出发2s C．乙车可能比甲车早出发4s D．乙车可能比甲车早出发6s 二、计算题 6．如图，轿车从某地往株洲方向匀速行驶。当到达地时，车内的钟表显示为；到达地时，钟表显示为。则： (1)轿车从地到地所用时间为 。 (2)驾驶员在途中看到公路两边的树木及建筑均飞速地“后退”，这是以 为参照物而看到的情形。 (3)若轿车仍以该速度匀速行驶，从地到达株洲需要多长时间 ？ 7．下表是列车运行时刻表的一部分，若列车从镇江到上海的行驶过程可近似看成匀速。 往上海方向（路程：270km） 车次 到达时间（镇江） 开车时间（镇江） 终点站（上海） T131 09：43 09：45 12：27 D413 10：04 10：06 11：36 (1)求T131次列车从镇江驶向上海过程中的速度v。 (2)比较T131次列车与D413次列车的速度大小。（写出必要的分析或计算过程） (3)若T131次列车在上海站停靠一段时间后，以原速度的1.2倍返回镇江，求该列车从上海返回镇江的时间t。 8．新能源汽车是一种“零排放、无污染”的交通工具。 (1)当某车匀速经过一平直路段后，导航给出了一组路程与时间数据（见下表）。请你在如图（a）所示的坐标系中用“描点法”画出相应的s-t图像；【描点用“×”表示】 路程 s/米 时间t/秒 300 30 600 60 900 90 (2)求该路段中，汽车运动的速度v车； (3)若该汽车车身长度为5米，路口宽7米，如图（b）所示。限速40千米/小时，该车用1秒通过该路口，请通过计算判断汽车是否超速。 三、实验题 9．实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放，很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的质量、形状等有关，探究如下： (1)测量蜡块的质量： ①用如图甲所示的天平测量物体的质量，砝码盒中配备的砝码有、、、等，估计待测物体的质量在左右。请将以下实验操作补充完整： ②将天平放在水平工作台面上，把游码移到标尺的 ，指针在分度盘上的位置如图乙所示，应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）端调节，使天平平衡； ③把物体放入左盘，用镊子夹取10克砝码放入 盘中，若指针右偏，则应取下10克砝码，放上5克砝码，同时调节游码，直到天平平衡。此时游码在标尺上的位置如图丙所示，则物体的质量m= g。 (2)测量蜡柱的速度： ④实验原理： ； ⑤实验所需的测量器材：刻度尺、 ； ⑥根据实验数据绘制出图像，如图，由图像可知：圆柱型蜡柱做的是 直线运动，在其他条件相同时，流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度（选填“大于”“等于”或“小于”）。 10．小明和小华分别用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪照相机，连续拍摄苹果下落的过程，照片如图（a）所示，他将部分实验数据记录在表一中：小华使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔5cm贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，把部分数据记录在表二中。 表一 过程 路程/m 时间/s 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 表二 过程 路程/m 时间/s 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 (1)“测定物体的运动速度”的实验原理是 。 (2)根据题目信息，将表一、表二中的空缺信息填写完整。 、 (3)由图（a）可以看出苹果在做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，你的判断理由是 。 (4)小明和小华测量物体速度的实验设计方案中不同之处在于 。 (5)如图（c）所示，部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，并摄像取证。该测速方法与 （选填“小明”或“小华”）的方案类似。 11．某同学为了研究做匀速直线运动的物体的运动快慢情况，做了三组实验进行观察，记录了有关数据，如表一、表二、表三所示，该同学观察到，每一组三次实验中运动快慢程度相同，而各组则不同，第三组最快，第二组其次，第一组最慢。 表一 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 1 100 5 2 200 10 3 300 15 表二 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 4 150 5 5 300 10 6 450 15 表三 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 7 150 3 8 300 6 9 450 9 （1）分析比较实验序号1与4（或2与5，3与6）及观察到的现象，可得出初步结论是： ； （2）分析比较实验序号 及观察到的现象，可得出初步结论是： 当通过的路程相同时，所用的时间越短，物体运动就越快； （3）进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳得出结论： （a）分析比较表一或表二或表三的数据及观察到的现象，得出结论： ； （b）分析比较表一和表二和表三的数据及观察到的现象，得出结论： 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第08讲 速度的测量 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：六大核心题型精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 测量物体运动的速度 1、引入 如图2-3-1所示，上海洋山深水港的超大型自动化集装箱码头现场空无一人。一个个集装箱被平稳地吊起，由无人驾驶的导引车井然有序地自动“派送”。集装箱上升的速度有多大? 我们可以在实验室模拟图2-3-1所示的情境，用安装在铁架台上的电动机带动钩码平稳上升。 2、学生实验：测量物体运动的速度 实验目的：测量钩码沿直线匀速上升的速度。 实验原理与方案：要测量钩码上升的速度，需要测量____路程s_____和_____时间t____,再利用公式 ____________即可以计算出速度v的大小。 实验器材：刻度尺(分度值是1mm) 、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台等。 实验步骤 1. 实验装置如图2- 3- 1所示。 2. 打开电动机，当钩码经过标记线O开始计时，此后钩码每到达一个标记线记录一次时间。 记录数据: 将得到的数据填入表2-3-1中。 交流讨论: 根据所得数据，描述钩码的运动情况。 完成测量钩码运动速度的实验后，对数据做进一步分析。 (1)将学生实验中表2-3-1的数据运算后，填入表2-3-2中。 (2)以时间t为横轴，以路程s为纵轴，建立s-t图像。把表2- 3- 2中的数据标记到图2-3-4中。 (3)观察标记的数据点，它们大致分布在一条______直线______(选填“直线”或 “曲线”)上，用光滑的线将它们连起来。 (4)基于图像上的任意一点，你可以得到关于该点的哪些信息? 附:本实验可能用到的数据及图像分析,如表2-3-2，图2-3-4所示 3、测量物体运动速度的应用 我们也可以根据上述速度测量原理实地粗略地测量上海洋山深水港集装箱上升的速度。 生活中有很多需要测速的场景，例如高速公路上用雷达测速监测车辆是否超速(图2-3-3),跑步时可用运动手环测量速度。 Ⅰ、区间测速 如图甲所示，监测点A、B相距25km，全程限速120km/h，若超过最高限速，即被判为超速。 Ⅱ、定点测速 直接监测某点的速度，如甲图中点A的车速。 知识点2 如何描述运动 ①在物理学中除了文字、表达式以外，还可以用图像来描述运动。以时间t 为横轴、路程s为纵轴建立平面直角坐标系，将实验数据以点的形式标记到坐标系中，再用光滑的线将这些点连起来，就得到了s-t图像。s-t图像能反映物体运 动的路程随时间变化的规律。 ②如图2-3-5所示，匀速直线运动的s-t图像是一条过原点O的倾斜直线。实验中记录的数据点个数是有限的，而通过数据点得到的图线由无数个点组成。我们可以从图像上的任意一点知道物体通过的路程和对应的运动时间，从而得到物体运动的速度。 *③速度—时间(v-t)图象:如右图所示，做匀速直线运动的物体的v-t图像，是一条平行于横轴的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的该直线与纵轴的交点为物体的速度的大小。由图像可知，v甲＞v乙。 知识点3 探究玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律 小明同学想测量玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律，他的实验方法如下： ①在内径为1cm、长为50 cm 的细玻璃管中注满油，管中留一 个小气泡。 ②在玻璃管的最下端用橡皮筋做上记号，作为零位置，然后从零位置开始每隔10 cm 用橡皮筋依次做记号。 ③先将玻璃管翻转，玻璃管的零位置在上，并使气泡停在最上图2-3-2端，然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置，如图2-3-2所示，观察气泡的运动情况。 ④当气泡在零位置时按下秒表，依次记录气泡通过10 cm、20 cm 、30 cm、 40 cm 位置时所用的时间。 玻璃管刚翻转过来，气泡到零位置，在最下端，小明同学就立刻按秒表开始 计时。请帮小明改进测量气泡匀速直线运动规律的实验方案。 教材习题01 在“测量物体运动的速度”的实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会对实验造成什么影响? 【答案】1.‌测量时间偏小‌：电动机刚接通电源时，钩码从静止开始运动，刚开始的一段运动速度比稳定上升时的小。因此，实验中记录的第一段时间会比较长，导致测量的时间偏小。‌ 2.‌测量结果不准确‌：电动机刚接通电源时，钩码并未稳定运行，这会使测量结果不准确。 另外，‌为了减少这种影响，可以采取以下措施‌： 1.‌从钩码通过第一个标记线开始计时‌：这样可以确保计时与钩码的运动同步，减少时间差对测量结果的影响‌ 2.‌多次测量取平均值‌：由于测量过程中可能存在误差，多次测量并取平均值可以提高测量结果的准确性。 解题方法 实验过程中注意实验的可行性与可操作性及其相应可能产生的问题。‌‌ 教材习题02 1、 乙两辆小车运动的s-t图像如图2-3-7所示，乙车做什么运动?乙车的速度是多大?图中A点有什么含义? 【答案】‌乙车处于匀速直线运动状态‌，其速度为 在图2-3-7中，A点表示5秒时甲、乙两车在10米处相遇 解题方法 解图像题：①确认横、纵坐标所代表的物理量；②找到关键点及其对应的数据；③联系所学的物理公式进行计算。‌ 题型一 s-t图像 1．如图为甲、乙两车做匀速直线运动的路程随时间变化的图象，由图可知（　　） A．甲车快 B．乙车快 C．两车一样快 D．无法确定 【答案】A 【详解】根据速度的公式，在图像上取相同的时间，做时间轴的垂线， 由图可知相同时间甲通过的路程大于乙通过的路程，所以甲的速度快，乙车速度慢。 故选A。 2．做匀速直线运动的甲、乙两物体从某地同时同向出发，它们的路程随时间变化的图像如图所示，则 （选填“>”、“=”或“<”），当运动30s时，乙物体运动的路程为 m。 【答案】 < 12 【详解】[1]由图中可知，相同时间内，乙的运动路程大于甲的运动路程，故可知乙运动得较快，即。 [2]由图中可知，乙的运动速度为 当运动30s时，乙物体运动的路程为 3．a、b两个物体同一时刻从同一地点同向而行，路程随时间变化的图像如图所示，出发5秒后它们相距 m。    【答案】2.5 【详解】由图像知，a、b两个物体做匀速直线运动，6s内a通过的路程为6m，所以a的速度为 12s内b通过的路程为6m，所以b的速度为 根据速度公式得，出发5秒后，a通过的路程为 b通过的路程为 已知a、b两物体同向运动，则运动5s时，两物体相距为 4．在某校举办的机器人模拟救援比赛中，甲、乙两机器人同时从同一地点出发，沿直线匀速运动到10m远的目的地，它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲的速度大小为4m/s B．乙的速度大小为2m/s C．甲的运动时间比乙多1s D．甲的运动时间比乙少2s 【答案】B 【详解】A．甲运动10m用了4s，速度为 故A错误； B．乙运动10m用了5s，速度为 故B正确； CD．甲用了4s，乙用了5s，故甲的运动时间比乙少了1s，故CD错误。 故选B。 5．甲、乙两车在同一条公路上，分别从P、Q两点同时相向运动，它们s-t图像的（路程—时间图像）如图所示，经过4s甲、乙相遇。甲、乙的速度分别为v甲、v乙，P、Q间的距离为s，则（　　） A．v甲=4 m/s，v乙=3m/s，s=16m B．v甲=1m/s，v乙=2m/s，s=8m C．v甲=1m/s，v乙=3m/s，s=16m D．v甲=3m/s，v乙=2m/s，s=8m 【答案】C 【详解】根据图像可知，经过4s，甲通过的路程为4m，乙通过的路程为12m，则甲的速度为 乙的速度为 P、Q间的距离为 故选C。 6．甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。经过6秒，两车的位置关系是（　　） A．甲在乙前面0.3米处 B．甲在乙前面0.6米处 C．乙在甲前面0.3米处 D．乙在甲前面0.6米处 【答案】A 【详解】由图可知经过6s，甲乙两车的路程分别是s甲=0.6m，s乙=0.3m，因为两车同时、同地、同方向做匀速直线运动，所以小车甲在小车乙的前方的距离为 故选A。 7．甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向东运动，它们的s-t图象如图所示，在0~5s内，以 为参照物，乙是向西运动的；乙物体在0~15s内通过的距离是 m。 【答案】 甲 15 【详解】[1]0~5s内，两物体所运动的路程和运动时间成正比，则两物体在做匀速直线运动。乙通过的路程大于甲通过的路程，所以乙的速度大，因此以甲为参照物，乙物体向东运动。 [2]乙全程做匀速直线运动，速度大小为 则乙物体在0~15s内通过的距离是15m。 8．甲、乙两辆小车同时从同一地点沿同一直线同向出发，其s-t图像如图所示．由图像可知0～5s内，乙车速度为 m/s，比甲车速度 （选填“大”或“小”）；甲车在追上乙车时离出发地点 m；5s后，乙车的速度为 m/s。 【答案】 4 大 20 0 【详解】[1]由图像知，0～5s内，乙车速度为 [2]在相同时间内乙车通过的路程大于甲车通过的路程，所以v乙>v甲。 [3]由图像知，在15s时，甲车在追上乙车，此时离出发地点20m。 [4]由图像可知，5s后乙车的路程没有发生变化，所以乙车的速度为0m/s。 题型二 v-t图像；s-t、v-t图像综合 9．如图所示，是表示物体运动规律的图像，其中表示匀速直线运动的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图像表示物体速度大小不变，做匀速直线运，故A正确； B．图像表示物体所处的位置没有移动，表示物体静止，故B错误； C．图像表示物体先运动后静止，故C错误； D．图像表示物体速度随时间均匀增加，不是匀速直线运动，故D错误。 故选A。 10．小明用力推水平地面上的物体，物体的v﹣t图像如图所示，物体在第2s时的速度为 m/s，物体4s到6s运动的路程是 m。    【答案】 0.5 2 【详解】[1]由图可知，物体在1~4s的速度不变，物体在第2s时的速度是0.5m/s。 [2]物体在4s~6s的速度为1m/s，由速度公式可知，物体在4s~6s内通过的路程是 s＝vt＝1m/s×(6s﹣4s)＝2m 11．如图是小明匀速跑步的过程中，某物理量与时间的关系图像。其中纵坐标对应的物理量是 （选填“速度”或“路程”），图中阴影部分的面积大小表示 。（均选填“速度”“路程”或“时间”） 【答案】 速度 路程 【详解】[1]由题图可知，小明匀速跑步，速度大小不变，路程增大，而图中纵坐标对应的物理量大小不变且数值为4，可知，纵坐标对应的物理量应该是速度。 [2]图中阴影部分的形状是矩形，面积的求法是长乘以宽，对应图中物理量就是时间t乘以速度v，根据路程s=vt可知，阴影部分的面积大小表示路程。 12．如图所示是甲、乙两个物体的速度与时间的关系图像，下列分析正确的是（　　） A．甲是静止的 B．乙做匀速直线运动 C．整个过程中，若以甲为参照物，乙是运动的 D．0～20s，乙车运动的路程为100m 【答案】C 【详解】A．由图可知，甲的速度不随时间变化，且速度不为零，则甲不是处于静止状态，故A错误； B．由图可知，乙的速度随时间不断增大，即乙做加速运动，故B错误； CD．在0～20s内，甲的速度不变 乙的速度逐渐增大，且20s末时，甲、乙速度相同，所以乙的平均速度小于甲的速度，则乙通过的路程小于甲通过的路程100m，整个过程中，若以甲为参照物，乙是运动的，故C正确，D错误。 故选C。 13．A、B 两物体从同一位置同向而行，运动情况分别如图甲和图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．两个物体的运动速度相等 B．经过1s时间B物体在A物体前方2m处 C．2s时两个物体恰好相遇 D．图甲中阴影部分的面积在数值上等于A 物体运动2s的路程 【答案】D 【详解】A．A物体的速度为 B物体的速度为 故A错误； B．经过1s时间，由得，A运动的路程为 B运动的路程为 A、B 两物体从同一位置同向而行，B物体在A物体后方2m处，故B错误； C．AB速度不同，2s时两个物体运动的路程不同，则2s时两个物体没有相遇，故C错误； D．图甲中阴影部分的面积为速度与时间的乘积，在数值上等于A 物体运动2s的路程，故D正确。 故选D。 14．甲、乙、丙、丁四辆小车在同一平直公路上运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：丙车的运动速度和 相同；速度最快的小车是 。 【答案】 甲 乙 【详解】[1]由图可知，丙车的速度为，甲车的速度为 与丙车速度相同。 [2]由图可知，丁车路程一直不变，故处于静止状态，速度为零。乙车速度为，故C车速度最快。 15．如图，图甲是小车甲运动的s﹣t图象，图乙是小车乙运动的v﹣t图象（　　） A．甲车速度大于乙车速度 B．甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m C．甲、乙两车都以10m/s的速度匀速运动 D．甲、乙两车都由静止开始运动 【答案】B 【详解】A．由甲图可知，甲车运动的路程和时间成正比，甲的速度为 由图乙可知，乙车的速度不随时间发生变化，且v乙＝2m/s，故甲、乙两车速度相等，故A不符合题意； B．因甲、乙的速度相等，由甲图可知，5s内甲通过的路程均为10m，5s内乙通过的路程为 故甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m，故B符合题意； C．甲、乙两车都以2m/s的速度匀速运动，故C不符合题意； D．由图可知，甲车是由静止开始运动，乙车开始计时时的速度为2m/s，不是从静止开始运动的，故D不符合题意。 故选B。 题型三 综合分析s-t图像（往年热点） 16．甲、乙两车分别从P、Q两点出发，沿同一直线相向而行，它们的s-t图像如图所示。乙车比甲车早出发1秒，乙车经过Р点时，甲车和Q点距离1米，则P、Q两点间的距离（　　） A．一定为4米 B．可能为6米 C．可能为8米 D．可能为9米 【答案】C 【详解】由题意及图像可得，甲、乙两车做匀速直线运动，甲车的速度为 乙车的速度为 设乙车经过Р点时，甲车运动的时间为t，则乙车运动的时间为t+1，由题意可得，乙车经过Р点时，甲车运动的距离可能比PQ的距离大1m，也可能比PQ的距离小1m，则由有 即 解得t=1s或者t=3s，乙车运动的距离即为PQ的距离，所以当t=1s时 当t=3s时，有 故选C。 17．甲、乙两小车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s—t图像如图5（a）（b）所示，由图像可知（　　） A．经过3秒，两车相距可能为4米 B．经过3秒，两车相距一定为14米 C．经过3秒，两车相距可能为1米 D．通过8米的路程，甲用时比乙多4秒 【答案】C 【详解】ABC．由图像可看出，经过3s，甲车通过的路程是3m，乙车通过的路程是4m，若两车运动方向相同，则两车相距 4m-3m=1m 若两车运动方向相反，则两车相距 4m+3m=7m 故AB不符合题意，C符合题意； D．由图可知，甲车做匀速直线运动，甲车在4s内通过的路程是4m，则在8s内通过的路程是8m，通过8m的路程，乙车用了6s，则甲车用时比乙车多 8s-6s=2s 故D不符合题意。 故选C。 18．甲车从M点、乙车从N点同时向同方向运动，他们的s-t图像分别如图（a）、（b）所示。运动一段时间后，两车相距6米。若两车运动的时间为t，M、N间的距离为s，则下列说法正确的是（　　） A．t为2秒时，s一定等于4米 B．t为2秒时，s一定等于8米 C．t为14秒时，s可能等于4米 D．t为14秒时，s可能等于8米 【答案】D 【详解】AB．由图像（a）和（b）可知，甲车和乙车的运动速度分别为 若两车运动的时间t1=2s，甲、乙两车运动的路程分别为 甲、乙两车之间的距离变化量为 运动2s后，两车相距6m。则M、N间的距离s可能为6m-2m=4m，也可能为6m+2m=8m。故AB错误； CD．当t2=14s时，两车相距 运动14s后，两车相距6m。则M、N间的距离s可能为14m-6m=8m，也可能为14m+6m=20m。故C错误，D正确。 故选D。 19．P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲、乙两小车同时从P点向Q点做直线运动，它们的s-t图像分别如图（a）（b）所示。则（　　） A．甲的速度小于乙的速度 B．甲比乙早1秒到达Q点 C．甲到达Q点时，甲、乙相距3米 D．乙到达Q点时，甲、乙相距6米 【答案】D 【详解】AB．由图像可知，同样运动12m，甲车用时4s，乙车用时6s，相同路程比时间，所以甲的速度大于乙的速度，甲比乙早2秒到达Q点，故AB不符合题意； C．甲到达Q点时，用时4s，此时乙运动了8m，则甲、乙相距4米，故C不符合题意； D．甲的速度为 乙到达Q点时，用时6s，此时甲运动的距离为 则乙到达Q点时，甲、乙之间距离为 故D符合题意。 故选D。 20．甲、乙两小车运动的s—t图像如图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为10米/秒，乙车的速度为2米/秒 C．经过6秒，甲、乙两车相距2米 D．经过5秒，甲、乙两车通过的路程均为10米 【答案】C 【详解】A．乙路程和时间的图像是一条过原点的直线，所以路程和时间的比值是一个定值，即速度不变，故乙做匀速直线运动；甲的图像是一条过10.0m的直线，随着时间的变化，路程大小不变，所以甲处于静止状态，故A不符合题意； B．因为甲是静止的，所以甲车的运动速度为0，由图象可知，乙在5s内运动的路程是10m，所以乙车的速度 故B不符合题意； C．经过6s，甲依然在10.0m处；乙车的速度为2m/s，6s的时间内乙运动的路程 s=vt=2m/s×6s=12m 甲和乙相距的距离 s1=12m-10.0m=2m 故C符合题意； D．由图像可知，开始时，乙在原点，而甲距离原点10m；乙车的速度为2m/s，乙在5s内运动的路程是10m；甲静止，5s内通过的路程为0m，故D不符合题意。 故选C。 21．甲、乙两车同时沿同一直线同向而行，它们的 s-t 图像分别如图所示。经过10秒，甲、乙两车相距3米，下列情况可能的是 （　　） A．出发时，甲在乙前3米 B．出发时，乙在甲前3米 C．出发时，甲在乙前5米 D．出发时，乙在甲前5米 【答案】D 【详解】AC．由图像可得，甲、乙两车做匀速直线运动，甲车的速度为 乙车的速度为 如果出发时，甲在乙前，由于v甲>v乙，则经过10秒，甲在乙前3米，设出发时，甲在乙前的距离为s0，则 v甲t=v乙t+3m-s0 解得s0=1m，故AC不符合题意； BD．如果出发时，乙在甲前，设经过10秒，甲在乙前3米，则 v甲t=v乙t+3m+s0 可知不成立；设经过10秒，乙在甲前3米，则 v甲t+3m=v乙t+s0 解得s0=5m，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 22．甲、乙两小车从同一地点出发并沿同一直线上做匀速运动，它们的s-t图像如图所示。已知乙比甲先运动6秒，甲运动一段时间后，两车相距6米，则（　　） A．两车的运动方向一定相反 B．两车的运动方向可能相反 C．此时甲车的运动时间一定为12秒 D．此时甲车的运动时间可能为18秒 【答案】C 【详解】由图像可看出，两车都做匀速直线运动，经过4s，甲车的路程是8m，乙的车路程是4m，则甲车的速度为 乙车的速度为 甲、乙两小车从同一地点开始在同一直线上做匀速运动，已知乙比甲先运动6秒，则甲开始运动时甲、乙之间的距离为 s1=v乙t1=1m/s×6s=6m AB．甲开始运动，若两车运动方向相反，则两车距离会越来越大，甲、乙之间的距离只会大于6m，不会在某时刻相距6m，所以两车运动方向一定相同，故AB不符合题意； CD．由前面解答可知v甲>v乙，假设甲追赶乙时，没有超过乙，它们之间的距离为6m，此时所用的时间为t2，则 v乙t2+6m-v甲t2=6m 2m/s×t2+6m-1m/s×t2=6m 式子没有解，不符合题意，假设甲超过乙，它们之间的距离为6m，此时所用的时间为t3，则 v甲t3-6m-v乙t3=6m 2m/s×t3-6m-1m/s×t3=6m 解得t3=12s，说明此时甲车运动的时间为12s，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 题型四 ETC收费、区间测速等交通计算问题 23．在“缅怀革命先烈，重温红色历史”的红色研学活动中，同学们乘坐大巴车前往狼牙山参观学习。大巴车行驶途中，小明观察到如图所示的交通标志牌及速度表。 (1)在遵守交通规则的前提下，求大巴车从标志牌处到达狼牙山的最少时间； (2)若大巴车以图乙的速度表显示的速度行驶，求大巴车行驶的路程； (3)如图丙所示，该区间测速区域限速100km/h，若大巴车通过区间测速区域全程的时间为，请通过计算判断大巴车是否超速行驶。 【答案】(1)1.08h (2)60km (3)不超速 【详解】（1）由图甲知，标志牌到狼牙山的距离为108km，此段路程限速为100km/h，在遵守交通规则的前提下，到达狼牙山的最少时间 （2）图乙速度的分度值为10km/h，示数90km/h，行驶40min，大巴车行驶的路程 （3）由图丙知，区间测速长度9.8km，全程所用时间为6min，大巴车的速度 所以大巴车没有超速。 24．高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统，如图是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在平直高速路上距离收费站45千米处开始匀速行驶，0.5小时后到达收费站，在进入ETC收费道区域前s1=50米处开始减速，经t3=3秒后运动至ETC收费道边界，然后再以v2=7米/秒的速度匀速通过长s2=42米的ETC收费道，该车车长为7米。求： (1)汽车到达收费站前0.5小时内行驶的速度v； (2)汽车通过ETC收费道所用的时间t2。 【答案】(1)90km/h (2)7s 【详解】（1）由题意知，汽车在平直高速路上距离收费站45千米处开始匀速行驶，0.5小时后到达收费站，则行驶的速度为 （2）由题意可知：汽车通过ETC收费道的路程为 s3=s2+L车=42m+7m=49m 则汽车通过ETC收费道所用的时间为 25．汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程中做变速直线运动，如图所示，求： (1)若汽车以的速度在平直的公路上行驶，经过行驶的距离是多少？ (2)汽车遇到意外情况紧急停车时，在反应过程，以原来的速度，汽车行驶了，求司机的反应时间是多少？ (3)新交通法规定，严禁酒驾！醉酒后司机反应时间至少增加一倍，还是以原来的速度行驶，已知此时汽车制动距离为，假如前方处有行人，有危险吗？试通过计算加以说明。 【答案】(1) (2) (3)有危险 【详解】（1）若汽车以的速度在平直的公路上行驶，经过行驶的距离是 （2）汽车的速度 司机的反应时间是 （3）酒后反应时间 酒后反应距离 从发现行人到车停止的距离 因此以原来的速度行驶，前方处有行人，有危险。 26．小闵爸爸驾车在机动车道上匀速行驶。如图所示，机动车道的宽度，轿车宽，行驶速度，假设行驶中轿车始终位于机动车道的正中间。突然有一人骑自行车垂直于机动车道横穿马路，自行车长，前轮行至非机动车道与机动车道交界处的C点时与轿车的距离。 (1)若汽车保持行驶速度，行驶10s运动的距离是多少？ (2)若该车道上允许通过的最高速度为60km/h，通过计算说明汽车是否超速。 (3)若驾驶员没有采取任何措施，则骑自行车的人要避免被轿车撞（轿车前端碰到自行车），骑车的速度应满足什么条件？ 【答案】(1)150m (2)没有超速 (3)小于1m/s或大于5m/s 【详解】（1）若汽车保持行驶速度，行驶10s运动的距离 s1=vt1=15m/s×10s=150m （2）汽车的速度 v=15m/s=15×3.6km/h=54km/h<60km/h 汽车没有超速。 （3）如图所示： 汽车头部行驶到C的时间 自行车行驶到位置1的路程 自行车行驶到位置1的速度 自行车行驶到位置2的路程 自行车行驶到位置2的速度 骑自行车的人要避免与轿车相撞，骑车的速度小于1m/s或大于5m/s。 27．阅读材料，完成问题： 超速行驶是构成交通事故的重要原因之一。因此，相关管理部门在道路安全监管方面加强了对速度限制的监控力度。监控方式分为两种：一是“定点测速”，即对车辆通过特定地点时的速度进行监测；二是“区间测速”，即计算车辆在特定路段行驶的平均速度，若超过该路段设定的最高限速，则判定为超速行为。（平均速度＝总路程÷总时间） 如图所示，小军同学从地图上观察到监测点A、B相距20km，全程限速100km/h，小军爸爸通过A、B两点时仪表盘分别显示95km/h和105km/h，同时，小军还注意了通过两点的时刻，问： (1)采用“定点测速”，小军爸爸通过监测点A、B时会不会被判超速？ (2)采用“区间测速”，小军爸爸在该路段会不会被判超速？请通过计算进行说明。 (3)如果小军爸爸需要在遵守交通规则的情况下尽快通过此路段，则最早可以在什么时刻到达B点？ 【答案】(1)通过监测点A时不超速，通过监测点B时超速 (2)会被判超速 (3)08︰44 【详解】（1）图中限速标志的具体含义是限速100km/h，车通过A监测点的速度为 v1=95km/h＜100km/h所以不会被判超速，通过B监测点的速度为 v2=105km/h＞100km/h所以会被判超速。 （2）采用“区间测速”，车通过A、B监测区间所用时间为 t＝8︰42-8︰32＝10min平均速度为 故会被判超速。 （3）遵守交通规则的情况下需要的最短时间为 由图可知车在A点的时间为08︰32，所以最早可以在08︰44到达B点。 28．“闯黄灯”已成为引发路口交通事故的主因之一，如图所示的十字路口，该路段交通信号灯红灯亮之前，会有3s亮黄灯的时间。某时刻，当行人以1.2m/s的速度刚匀速走完18m长的人行横道时，东西方向的交通信号灯变为绿灯，甲车向西运动且车头恰好到达停止线A处；此时南北方向的交通信号灯变为红灯，乙车向北运动且车尾恰好到达停止线B处。若两车始终紧靠道路中心线保持匀速行驶，且v乙=8m/s，两部轿车的尺寸均为：长度L=5.5m，宽度d=2.5m。停止线到前方道路中心线的距离均为13.5m。求： (1)行人通过人行横道的时间； (2)黄灯刚亮时，乙车车头到停止线B的距离； (3)甲车车速在什么范围，甲、乙两车不相撞。 【答案】(1) (2) (3)或 【详解】（1）行人通过人行横道的时间 （2）乙车中黄灯亮3s后车尾到达停止线B，所以黄灯亮时，乙车行驶的距离 s乙=v乙t黄=8m/s×3s=24m 黄灯刚亮时，乙车车头到停止线B的距离 s乙1=s乙-s车=24m-5.5m=18.5m （3）由题意知，取两种极端的情况，当甲车的车头刚好撞上乙车的车尾，甲车行驶的路程为 s1=13.5m-2.5m=11m 乙车行驶的路程为 s2=13.5m+2.5m=16m 已知v乙=8m/s，则此时甲乙两车行驶的时间为 此时甲车的速度为 即甲车的平均速度小于5.5m/s不会撞上乙车；当乙车的车头刚好撞上甲车的车尾，则有甲车行驶的路程为 s1'=13.5m+5.5m=19m 乙车行驶的路程为 s2'=13.5m-5.5m=8m 此时甲乙两车行驶的时间为 此时甲车的速度为 即甲车的平均速度大于19m/s不会撞上乙车。 题型五 实验题——测量物体运动的速度 29．某组同学要完成“测量物体运动的速度”实验，准备了如图所示的实验器材。 (1)该实验的实验原理是 ； (2)图中（a）应该填 ，作用是 ； (3)除了图中的器材，还需要添加 。 【答案】(1) (2) 刻度尺 测量路程 (3)秒表 【详解】（1）测量速度是以作为实验原理的。 （2）[1][2]根据实验原理可知，需要使用刻度尺测量路程，因此（a）应该填的是刻度尺。 （3）除测量路程的刻度尺外，还需要测量时间的秒表或电子表。 30．请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理： 。 实验器材：刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台(器材装配如图所示)。 实验步骤： 1.刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置。在刻度尺上贴若干标记线； 2.打开图中的实验装置，从钩码经过图中 号标记线开始计时，每经过一个标记线记录一次时间，直到 号标记线停止计时； … 4.本实验多次测量的目的是： 。 【答案】 2 7 见解析 【详解】[1]图示中，测量物体做匀速直线时的速度，通过测量通过的路程及相应的时间，根据得出。 [2][3]图示中，钩码在整个过程中，从第2标记线到第7标记线，每两标记线间的距离相等，只需要比较每两段标记线之间的时间，便可得出速度关系，所以从2号标记线开始计时，7号标记线停止计时。 [4]本次实验中，通过多次测量求平均值来减小实验误差。 31．小本家养了宠物兔和龟，本次龟兔赛跑，跑道长20m，小本想用实验测量宠物龟运动速度。 (1)实验原理：用 测量宠物龟通过的路程，用 测量通过这段路程所用的时间，再利用公式 即可计算出乌龟速度v的大小； (2)数据处理 实验序号 过程 路程s/cm 时间t/s 1 10 2.50 2 20 5.00 3 30 7.50 4 40 10.00 ①观察数据点的分布特征，将它们在图中用光滑的线连起来； ②其中实验序号2的乌龟的速度是 m/s； (3)若宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，而宠物龟保持以上速度匀速直线运动，则这场比赛 （选填“宠物兔”或“宠物龟”）赢了。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2) 0.04 (3)宠物龟 【详解】（1）[1][2][3]测量乌龟平均速度时，利用刻度尺测量乌龟运动的路程，秒表测量乌龟运动的时间，再利用计算乌龟的速度。 （2）[1]根据描点画线，画出物体的s-t图像，如图所示： [2]实验序号2中乌龟的速度为 （3）由图可知，宠物龟做匀速直线运动，速度为0.04m/s，跑道长20m，宠物龟所用的时间是 宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，相同路程，宠物龟所用的时间短，所以宠物龟赢了。 题型六 实验题——探究玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律 32．如图1是小金利用气泡和频闪相机测定物体速度，该实验的原理是 。他每隔相同的时间拍摄气泡位置，将若干张照片排列得到如图2所示的图像。分析图像可知，气泡以 cm/s的速度做匀速直线运动。 【答案】 5 【详解】[1]测量物体速度，需要测量物体运动的距离和运动的时间，根据进行计算。故实验原理是。 [2]由图像可知，气泡10s运动的路程是50cm，速度为。 33．某同学用图（a）所示玻璃管做“测量小气泡的速度”实验。 (1)该实验的测量原理是 ； (2)该实验需要的测量工具有 和刻度尺； (3)气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是 的（选填“运动”或“静止”）； (4)根据测量得到的数据，该同学画出的s-t图像如图（b）所示，则可判断气泡做 运动； (5)本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量，是因为气泡的运动速度较 （选填“快”或“慢”），便于测量运动的时间。 【答案】(1) (2)秒表 (3)运动 (4)匀速直线 (5)慢 【详解】（1）速度等于路程除以时间，该实验所依据的原理是。 （2）根据，实验中要用刻度尺测量路程，用秒表计量时间。 （3）气泡上升过程中，若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子的相对位置改变，是运动的。 （4）由图（b）的s-t图像可知，路程和时间成正比，所以气泡做匀速直线运动。 （5）本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量，是因为气泡的运动速度较慢，运动时间较长，便于测量运动的时间。 34．小明同学想测量玻璃管中气泡匀速上升时的运动规律，他的实验方法如下： ①在内径为1cm、长为50cm的玻璃管中注满油，管中留一个小气泡； ②在玻璃管的最下端用橡皮筋做上记号，作为零位置，然后从零位置开始每隔10cm用橡皮筋依次做记号； ③先将玻璃管翻转，玻璃管的零位置在上，并使气泡停在最上端，然后迅速将玻璃管翻转并竖直放置，如图所示，观察气泡的运动情况； ④当气泡在零位置时按下秒表，依次记录气泡通过10cm、20cm、30cm、40cm的位置时所用的时间。 (1)实验过程中，小明需要用到的测量工具是 和秒表； (2)玻璃管刚翻转过来，气泡到零位置，在最下端，小明同学就立刻按秒表开始计时。请你帮助小明同学改进实验方案 ； (3)小明同学改进方案后，把测得的数据记录在下表中，请根据数据判断玻璃管中气泡上升时的速度是 m/s。 路程s/cm 0 10 20 30 40 时间t/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 【答案】(1)刻度尺 (2)等气泡运动稳定后计时 (3)0.1 【详解】（1）根据实验的目的可知，实验中需要测量气泡运动的路程和时间，所以需要用到刻度尺和秒表。 （2）实验中气泡在零位置时，按下秒表，开始计时，此时气泡运动不够稳定，应以气泡运动稳定后的某一点作为起点。 （3）由表格中数据可知气泡每秒运动10cm，故气泡速度为 知识导图记忆 知识目标复核 1．测量物体运动的速度； 2．如何描述运动。 一、单选题 1．如图所示是小刚同学研究玩具小车在水平路面上的直线运动时绘制的路程s和时间t的关系图像，下列说法正确的是（　　）。 A．4s末小车的速度为5m/s B．小车做匀速直线运动 C．小车做的是减速运动 D．小车在10s内通过的路程是18m 【答案】B 【详解】ABC．由题图可知，路程s与时间t的函数图像为正比例函数图像，则路程s与时间t成正比，即路程s与时间t的比值为定值，且玩具小车在水平路面上沿直线运动，因此玩具小车做匀速直线运动。根据图像可知，在t=2s内玩具小车行驶距离为s=4m，玩具小车的速度为 因此4s末小车的速度为2m/s，故AC错误，B正确； D．根据上述分析可知玩具小车速度v=2m/s，由公式可知，小车在10s内通过的路程 故D错误。 故选B。 2．甲、乙两小车运动的图像如下图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为2米/秒，乙车的速度为6米/秒 C．甲的速度小于乙的速度 D．经过4秒，甲车通过的距离为8米 【答案】D 【详解】A．由图像可知，甲车运动的路程与时间成正比，甲车做匀速直线运动；乙车的路程不随时间而变化，乙车静止，故A不符合题意； BCD．甲车4s运动的路程为8m，甲车的速度 乙车的路程不随时间而变化，乙车静止，乙车的速度为0，甲车的速度大于乙车的速度，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．两物体甲、乙同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s-t图像为图中a、b、c三条图线中的两条，运动2秒后，甲、乙间的距离7.5米。则（　　） A．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为b B．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为c C．若甲的s-t图为b，则乙的s-t图一定为a D．若甲的s-t图为c，则乙的s-t图一定为b 【答案】B 【详解】A．若甲的s-t图为a，乙无论是与甲同向运动，还是反向运动，甲乙间的距离都不是7.5m，a、b两图线不符合条件，故A不符合题意； B．若甲的s-t图为a,则乙的s-t图一定为c，甲乙同向运动，甲运动10m，乙运动2.5m，甲乙间的距离7.5m，故B符合题意； C．若甲的s-t图为b，甲2s运动5m，乙的图像为a，乙2s运动10m，无论是与甲同向运动，还是反向运动，甲乙间的距离都不是7.5m，故C不符合题意； D．因不确定甲、乙的运动方向，由上述分析可知，若甲的s-t图为c，乙的s-t图像可能是a或b，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示，P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲、乙两小车同时从P点出发向Q点运动，当乙车到达Q点时，甲车离Q点为12米，则甲、乙两小车运动的s-t图像可能是 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】比较物体运动快慢的方法有：一是相同时间比路程，二是相同路程比时间。由题词意知，在相同时间内甲通过的路程是乙通过路程的两倍，故甲的速度是乙的速度的两倍，分析图像可知，符合题意的是①④。 故选B。 5．甲、乙两车分别从相距20m的P、Q两点出发，沿同一直线同向而行，其s-t图像如图2（a）、（b）所示。甲车出发3s后与乙车相距10m，则（　　） A．乙车一定比甲车早出发1s B．乙车一定比甲车晚出发2s C．乙车可能比甲车早出发4s D．乙车可能比甲车早出发6s 【答案】D 【详解】由图可知，甲车的速度为 乙车的速度为 甲车出发3s后行驶的路程为 假设原先甲车在乙车后方，3s后甲车运动了6m，则甲乙此时的距离会大于 所以甲车不可能在乙车后方。 假设甲车一开始在乙车前方，3s后甲车运动了6m，乙车运动距离为 若乙车没有追上甲，则此时乙车运动距离为 乙车运动时间为 则 说明乙车比甲车早出发1s。 若乙车超过了甲，则此时乙车运动距离为 乙车运动时间为 则 说明乙车比甲车早出发6s。 综上所述，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、计算题 6．如图，轿车从某地往株洲方向匀速行驶。当到达地时，车内的钟表显示为；到达地时，钟表显示为。则： (1)轿车从地到地所用时间为 。 (2)驾驶员在途中看到公路两边的树木及建筑均飞速地“后退”，这是以 为参照物而看到的情形。 (3)若轿车仍以该速度匀速行驶，从地到达株洲需要多长时间 ？ 【答案】(1)0.5 (2)车 (3)0.7h 【详解】（1）轿车从A地到B地所用时间为 （2）看到路两边的树木及建筑均飞速地“后退”，这是以车为参照物，树木或建筑相对于车向后运动。 （3）若轿车仍以该速度匀速行驶，从B地到达株洲需要时间为 7．下表是列车运行时刻表的一部分，若列车从镇江到上海的行驶过程可近似看成匀速。 往上海方向（路程：270km） 车次 到达时间（镇江） 开车时间（镇江） 终点站（上海） T131 09：43 09：45 12：27 D413 10：04 10：06 11：36 (1)求T131次列车从镇江驶向上海过程中的速度v。 (2)比较T131次列车与D413次列车的速度大小。（写出必要的分析或计算过程） (3)若T131次列车在上海站停靠一段时间后，以原速度的1.2倍返回镇江，求该列车从上海返回镇江的时间t。 【答案】(1)100km/h (2)见解析 (3)2.25h 【详解】（1）T131次列车从镇江驶向上海过程中的速度 （2）D413次列车的速度为 即T131次列车的速度小于D413次列车的速度。 （3）由得，该列车从上海返回镇江的时间为 8．新能源汽车是一种“零排放、无污染”的交通工具。 (1)当某车匀速经过一平直路段后，导航给出了一组路程与时间数据（见下表）。请你在如图（a）所示的坐标系中用“描点法”画出相应的s-t图像；【描点用“×”表示】 路程 s/米 时间t/秒 300 30 600 60 900 90 (2)求该路段中，汽车运动的速度v车； (3)若该汽车车身长度为5米，路口宽7米，如图（b）所示。限速40千米/小时，该车用1秒通过该路口，请通过计算判断汽车是否超速。 【答案】(1) (2)10m/s (3)汽车是超速了 【详解】（1）在坐标系中，横轴表示时间 t，纵轴表示路程 s。我们根据数据点 (30,300)，(60,600)，(90,900) 在坐标系中描点，并用“×”表示。然后，我们用直线连接这些点，得到汽车的s−t图像。如图所示 （2）由速度的定义式，我们可以将任意一组数据代入公式计算速度。由于汽车是匀速运动的，所以任意一组数据计算出的速度都是相同的。我们选择第一组数据 (s=300m，t=30s) 进行计算：该路段中，汽车运动的速度 （3）汽车车身长度为5米，路口宽7米，所以汽车通过路口的总路程为 s′=5米+7米=12米。汽车用1秒通过该路口，所以通过路口的速度 将速度单位转换为千米/小时 由于限速为40千米/小时，而汽车通过路口的速度为43.2千米/小时，所以汽车超速了。 三、实验题 9．实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放，很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的质量、形状等有关，探究如下： (1)测量蜡块的质量： ①用如图甲所示的天平测量物体的质量，砝码盒中配备的砝码有、、、等，估计待测物体的质量在左右。请将以下实验操作补充完整： ②将天平放在水平工作台面上，把游码移到标尺的 ，指针在分度盘上的位置如图乙所示，应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）端调节，使天平平衡； ③把物体放入左盘，用镊子夹取10克砝码放入 盘中，若指针右偏，则应取下10克砝码，放上5克砝码，同时调节游码，直到天平平衡。此时游码在标尺上的位置如图丙所示，则物体的质量m= g。 (2)测量蜡柱的速度： ④实验原理： ； ⑤实验所需的测量器材：刻度尺、 ； ⑥根据实验数据绘制出图像，如图，由图像可知：圆柱型蜡柱做的是 直线运动，在其他条件相同时，流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1) 零刻度线处 左 右 9 (2) 秒表 匀速 大于 【详解】（1）[1]调节天平平衡时，应先把游码移到标尺的零刻度线处，再调节平衡螺母。 [2]图乙中，分度盘的指针向右偏转，应向左调节平衡螺母，才能让天平在水平位置平衡。 [3]测量物体质量时，左盘放物体，右盘放砝码。所以把10g砝码放入右盘中。 [4]由图丙知，物体的质量 m=5g+4g=9g （2）[1]测量物体的速度，需要通过测量路程及对应的时间，根据得出。 [2]用刻度尺测量距离，用秒表测量对应的时间。 [3]由图像知，圆柱型蜡柱的s-t图线是过原点的倾斜直线，所以做的是匀速直线运动。 [4]由图像知，在其他条件相同，通过时间也相同时，流线型蜡柱通过的路程比圆柱型蜡柱的大，所以流线型蜡柱上升的速度比圆柱型蜡柱上升的速度大。 10．小明和小华分别用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪照相机，连续拍摄苹果下落的过程，照片如图（a）所示，他将部分实验数据记录在表一中：小华使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔5cm贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，把部分数据记录在表二中。 表一 过程 路程/m 时间/s 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 表二 过程 路程/m 时间/s 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 (1)“测定物体的运动速度”的实验原理是 。 (2)根据题目信息，将表一、表二中的空缺信息填写完整。 、 (3)由图（a）可以看出苹果在做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动，你的判断理由是 。 (4)小明和小华测量物体速度的实验设计方案中不同之处在于 。 (5)如图（c）所示，部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，并摄像取证。该测速方法与 （选填“小明”或“小华”）的方案类似。 【答案】(1) (2) 0.1、0.1、0.1、0.1、0.1 0.05、0.05、0.05、0.05、0.05 (3) 变速 见解析 (4)见解析 (5)小华 【详解】（1）实验是通过测量物体运动的时间和路程来计算它的速度，测定物体的运动速度原理为。 （2）小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪照相机，连续拍摄苹果下落的过程，则每幅照片间隔0.1s，故表1中时间都为0.1s；小华使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔5cm贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，则每个字母间隔0.05m。 （3）由图（a）可以看出，苹果在相同的时间内通过的路程不同，所以苹果在做变速直线运动。 （4）根据两人的实验方案可知，小明的实验中设置了相同的时间，测量物体通过的路程，而小华的实验中设置了相同的路程，测量物体运动所用的时间。 （5）部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，这是用相同路程比时间的方法来测速度的，与小华的方案类似。 11．某同学为了研究做匀速直线运动的物体的运动快慢情况，做了三组实验进行观察，记录了有关数据，如表一、表二、表三所示，该同学观察到，每一组三次实验中运动快慢程度相同，而各组则不同，第三组最快，第二组其次，第一组最慢。 表一 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 1 100 5 2 200 10 3 300 15 表二 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 4 150 5 5 300 10 6 450 15 表三 实验序号 路程（厘米） 时间（秒） 7 150 3 8 300 6 9 450 9 （1）分析比较实验序号1与4（或2与5，3与6）及观察到的现象，可得出初步结论是： ； （2）分析比较实验序号 及观察到的现象，可得出初步结论是： 当通过的路程相同时，所用的时间越短，物体运动就越快； （3）进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳得出结论： （a）分析比较表一或表二或表三的数据及观察到的现象，得出结论： ； （b）分析比较表一和表二和表三的数据及观察到的现象，得出结论： 。 【答案】 运动时间相同时，通过路程长的物体运动得快 4与7（或5与8或6与9） 通过的路程与所用的时间的比值相同时，物体运动的快慢相同 通过的路程与所用的时间的比值越大，物体运动得越快 【详解】（1）[1]分析1与4（或2与5或3与6），以1与4相比为例，两次实验中，所用的时间相同，而第4次实验时通过的路程比较长，第4次实验中的物体比第1次的运动得快，而比较2与5、3与6也是相同的情况，因此我们得到如下结论：运动时间相同时，通过路程长的物体运动得快。 （2）[2] 要得出“运动的路程相同时，所用的时间越短，物体的运动就越快”的结论，应控制运动物体所用路程相同而时间不同，由表中实验数据可知，符合要求的实验序号为：4和7或5和8或6和9。 （3）[3]由表一、或表二、或表三的实验数据可知，路程与时间的比值相同，物体运动快慢相同，由此可知：当物体通过的路程与时间的比值相同时，物体运动得快慢相同。 [4]由表一、二、三的实验数据可知，物体的路程与所用时间的比值越大，物体运动越快，由此可知：当物体通过的路程与时间的比值越大时，则物体运动得越快。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$