1.4 速度的测量【四大题型】-2025-2026学年八年级物理上学期同步考点精讲与热点题型精练(人教版2024)
2025-06-03
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2份
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36页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 速度的测量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.56 MB |
| 发布时间 | 2025-06-03 |
| 更新时间 | 2025-06-03 |
| 作者 | 名师汇知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52412744.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
1.4 速度的测量【四大题型】
考点01 测量小车运动的速度
1.实验器材:斜面、小车、停表、刻度尺。
2.实验原理:v=s/t。
3.实验过程
(1)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1;
(2)用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(3)根据测得的s1、t1,利用公式v1=s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2;
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程s2的平均速度v2。
4.实验数据记录表
5.实验结论: (后半段 > 全程 > 前半段)
6.注意事项
(1)测量后半段平均速度时,不能将小车从中间位置由静止释放。原因:小车通过中间位置时有一定的速度。
(2)为了避免实验偶然性,每次测量时必须让小车从同一高度由静止释放。
考点02 其他方法测量物体运动的速度
1.频闪照相测速
(1)频闪灯每隔一定的时间间隔闪光一次,例如每隔0.1秒闪光一次。
(2)当物体运动时,照相机在每个闪光时刻拍摄物体的位置,形成一系列的照片。
2.超声波测距
(1)超声波在空气中的传播速度约为340m/s,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,因而经常被用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
(2)超声波测距的原理如图所示。发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离。
(3)如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
3.区间测速
(1)在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头,当车辆经过这两个摄像头时,都会被拍照。
(2)系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间,从而用公式算出车辆的平均速度。
【题型一 测量小车运动的速度】
1.(2024•吉林中考)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 小 的坡度。
(2)B为AC中点,sAC=1m,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 0.25 m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 快 。
解:(1)斜面倾角越小,小车运动越慢,便于测量时间,所以保持较小的坡度;
(2)sABsAC=0.5m,vAB0.25m/s,
(3)sBCsAC=0.5m,tBC=tAC﹣tAB=0.8s,vBC0.625m/s,因为0.625m/s>0.25m/s,故速度越来越快。
答案:(1)小;(2)0.25;(3)快。
2.(2024•长沙期末)在“测量小车运动的速度”实验中,瑶瑶同学使小车沿带刻度尺的斜面从A点由静止运动至C点,实验装置如图所示。
(1)除图中所示的器材外,她还需要的测量工具有 秒表 。
(2)下列有关实验的操作和分析的描述中正确的是 B
A.瑶瑶想测出小车在下半段路程BC的平均速度,她提出可以把小车从B点由静止释放进行测量
B.小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度
C.瑶瑶发现小车的速度很快,为了方便测量记录数据,可以适当增大斜面的坡度
解:(1)在“测量小车运动的速度”实验中,需要测量路程和时间,图中已有测量长度的刻度尺,因此还需要测量时间的工具秒表。
(2)A.小车在下滑过程中,到达B点的速度并不为零,所以让小车从B点开始释放到达C点的时间,不是运动过程中BC的时间,故A错误;
B.小车在斜面上运动的速度越来越大,则小车在AB段运动的时间比在BC段运动的时间长,由于AB段与BC段的路程相等,根据可知,小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,故B正确;
C.小车的速度很快,不方便测量时间,因此实验时应保持斜面的倾角较小,故C错误。
答案:B。
答案:(1)秒表;(2)B。
3.(2024•长春期末)小明用如图所示装置测量小车运动的速度,他使小车从斜面上由静止下滑。
(1)为了完成该实验,需要的测量工具是电子表和 刻度尺 ;
(2)斜面应保持较 小 的坡度,这样小车在斜面上运动的时间会 长 些,便于测量;
(3)经测量,s1=90.00cm,s2=40.00cm,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,电子表记录三个位置的时间如图所示,图中数字分别表示时、分、秒。则小车通过路程s3的平均速度是 0.5 m/s;
(4)小明实验后总结认为实验数据误差较大,请帮他想一种改进措施 多次测量求平均值 。
解:(1)为了测量小车的速度,需要知道小车运动的路程和时间。时间可以通过电子表来测量,而路程则需要通过刻度尺来测量。因此,除了电子表外,还需要的测量工具是刻度尺。
(2)为了使小车在斜面上运动的时间更长,便于我们准确测量,我们应该使斜面保持较小的坡度。这样,小车在下滑的速度会更慢,从而给我们更多的时间来进行测量。
(3)小车通过s3所用的时间t=16:20:38﹣16:20:37=1s,
小车通过s3所用的路程s3=s1﹣s2=90.00cm﹣40.00cm=50.00cm=0.5000m,
小车通过路程s3的平均速度
。
(4)关于实验数据的误差问题,采取多种措施来减小误差。多次测量取平均值来减小误差。
答案:(1)刻度尺;(2)小;长;(3)0.5;(4)多次测量求平均值。
4.(2024•武汉期中)如图所示是“测量小车运动的速度”的实验。
(1)实验中,应使斜面保持较小的坡度,以减小测量 时间 的误差;
(2)该实验中,测得sAC长为 0.800 m,tAC=5s,tAB=4s下半程平均速度vBC= 0.4 m/s;
(3)对于该实验,小明同学提出了下列说法,其中不正确的有 ①② (填写序号);
①将小车拿到B点静止释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间;
②AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半;
③AC段中间时刻的速度为v1,B点的速度为v2,则v1<v2。
解:(1)斜面的坡度越小,小车运动的越慢,便于测量时间,减小测量时间的误差。
(2)图中刻度尺的分度值是1cm,AC段的路程sAC=80.0cm﹣0.0cm=80.0cm=0.800m,
BC段的路程sAC=40.0cm﹣0.0cm=40.0cm=0.400m,所用的时间为tBC=tAC﹣tAB=5s﹣4s=1s,
下半程(BC段)的平均速度:
;
(3)①若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,故①错误;
②平均速度不等于速度的平均值,AC段的平均速度等于AC段的路程与AC段的时间之比,故②错误;
③AC段中间时刻的速度比B点的速度靠上,由于小车做加速运动,因此v1<v2,故③正确。
综合所述,错误的是①②。
答案:(1)时间;(2)0.800;0.4;(3)①②。
5.(2024•重庆期末)瑶瑶同学利用如图所示实验装置测量小车运动的速度。实验中,使小车从带刻度尺的斜面上A点由静止开始下滑(显示时间的格式为“时:分:秒”)。
(1)该实验用到金属片,下列不属于金属片的作用的是 B 。(填字母)
A.让小车在一定的位置停下来
B.使斜面保持一定的角度
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车运动的时间
(2)实验时,发现小车下滑的速度很快,不便计时。为了方便测量时间,可以把图中木块适当向 右 (选填“左”或“右”)移。
(3)根据图中数据可知,AC段的路程为 90.0 cm,小车通过AC段平均速度为 0.3 m/s。
(4)实验中测量小车通过AC段平均速度时,将小车放在A点由静止开始下滑,如果小车开始运动后才开始计时,则会使测得的平均速度偏 大 (选填“大”或“小”)。
解:
(1)实验中用金属挡板可以使小车在指定位置停下,并发出声音,方便计时,答案:B。
(2)实验时,发现小车下滑的速度很快,不便于测量时间,为了方便测量时间,可以把图中木块向右移动,以减小斜面的倾斜角度,减慢小车下滑的速度。
(3)根据图示可知,刻度尺的分度值为0.1dm,则 AC间的长度为sAC=9.00dm=90.0cm;小车通过AC段所用的时间:tAC=15:35:23﹣15:35:20=3s;小车通过AC段的平均速度为vAC30cm/s=0.3m/s。
(4)如果小车开始运动后才开始计时,会导致开始计时偏晚,测量时间偏小,根据速度公式v分析可得,会使测得的AC段的平均速度偏大。
答案:(1)B;(2)右;(3)90.0;0.3;(4)大。
6.(2024•广安期末)某物理兴趣小组做“测量小车的速度”的实验,测量装置如图所示。图中显示了他们测量过程中小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)该实验的原理是 v (填公式)。
(2)小车从位置甲下滑至位置丙所通过的路程为 90.0 cm。
(3)某同学计算小车从位置甲下滑到位置丙的平均速度,采用了下列两种方法进行计算。
方法1:;
方法
以上两种方法中,正确的是 方法1 (选填“方法1”或“方法2”),小车从位置甲下滑至位置丙的平均速度为 0.15 m/s。
(4)分析实验数据可知,小车在下滑过程中做 加速 (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
(5)为了使记录小车运动到位置丙的时间误差更小,下列做法可行的是 BC (填选项前字母序号)。
A.增大斜面与水平面之间的倾角
B.适当增加斜面的长度
C.在位置丙处放置挡板
解:(1)本实验的原理是v;
(2)由图可知,小车从位置甲开始沿直线运动到位置丙为止,通过的距离s=90.0cm;
(3)根据平均速度的定义可知,平均速度是用总路程比总时间,即方法一正确;
甲至丙的平均速度是
v315cm/s=0.15m/s;
(4)由实验数据可知,从甲到乙的路程为s1=25.0cm=0.26m,所用的时间t1=2s,所以此路程的平均速度为v112.5cm/s=0.125m/s,所以全程中小车做加速直线运动;
(5)A、增大斜面与水平面之间的倾角,即斜面的坡度增大,缩短了小车在斜面上运动时间,增大了测量时间的误差,故A不可行;
B、适当增加斜面的长度,使小车在斜面上通过的时间更长,减小测量时间的误差,故B可行;
C、在丙处放置挡板,小车撞击挡板时发出响声,同时计时结束,便于测量时间,故C可行。
答案:BC。
答案:(1)v;(2)90.0;(3)方法1;0.15;(4)加速;(5)BC。
【题型二 频闪摄像测速】
7.(2024•南京期末)“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。闪光灯每隔相同的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的位置。如图是同一相机拍摄甲、乙两球从左向右水平运动时的频闪照片,则下列说法正确的是( )
A.从a到b,甲球与乙球运动时间相同
B.从a到b,甲球与乙球运动时间之比为5:3
C.从a到b,乙球做匀速直线运动
D.从a到b,甲球平均速度比乙球大
解:AB、闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,即摄影的时间间隔是相同的;由图知,甲球被拍摄了5次(所用时间为5个间隔时间),乙球被拍摄了3次(所用时间为3个间隔时间),从a到b,甲球与乙球运动时间之比为5:3,故A错误,B正确;
C、从a到b,乙球相同的时间内,路程是不同的,因此做的是变速运动,故C错误;
D、从a到b,甲、乙两车的路程是相同的,甲所用的时间大于乙所用的时间,根据v可知,甲的平均速度小于乙的平均速度,故D错误。
答案:B。
8.(2025•洛阳二模)如图所示,是用频闪相机拍摄的甲、乙球的运动照片。频闪照相机每隔0.02s曝光一次。甲、乙两球分别从a点竖直下落至b点的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲球做匀速直线运动
B.甲球的运动时间为0.08s
C.甲球与乙球的运动时间之比为1:1
D.甲球与乙球的平均速度之比为4:3
解:A、观察图片可以看出,在每个0.02s中,甲球运动的距离越来越大,因此,可判断甲球从a点竖直下落至b点的过程中做加速运动,故A错误;
B、由频闪照相机每隔0.02s曝光一次,则甲球的运动时间为t甲=3×0.02s=0.06s,故B错误;
C、乙球的运动时间为t乙=4×0.02s=0.08s,则甲球与乙球的运动时间之比为t甲:t乙=0.06s:0.08s=3:4,故C错误;
D、设从a点到b点的距离为s,甲球的平均速度为v甲,乙球的平均速度为v乙,
甲球与乙球的平均速度之比为v甲:v乙:4:3,故D正确。
答案:D。
9.(2024•西安期末)物理上常用“频闪照相”来研究物体的运动,如图(a)是照相机记录甲、乙两物体运动的频闪照片,已知照片曝光时间间隔一定;如图(c)所示是跑步者用随身携带的手机软件记录的“配速”(配速定义:跑1千米路程所需要的时间)随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.图(a)中甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
B.可以用图(b)描述图(a)中乙物体的运动
C.图(c)中,在t1、t2和t3三个时刻中,运动速度最大的时刻是t2
D.图(c)中,0~t3时刻跑步者的速度先变大后变小再变大
解:A、设曝光时间间隔Δt,由图(a)知,甲、乙通过的距离s相同,但是甲用的时间大于乙用的时间,路程相同,时间短的平均速度大,所以乙跑步的平均速度大,故A错误;
B、图(b)中s﹣t的图象为一条过原点的倾斜的直线,因此物体做匀速直线运动,由(a)可知,甲是做匀速直线运动,乙不是做匀速直线运动,故图(b)中的图象描述的是甲的运动,故B错误;
C、配速是指跑1千米路程所需要的时间,此数值越小,表示跑步者运动相同路程所用时间最少,根据v可知,跑步者运动速度越快,由图(c)可知,t2时刻的配速值最小,运动速度最快,故C正确;
D、由图(c)结合配速的定义可知0~t3时刻跑步者的速度先变小后变大再变小,故D错误。
答案:C。
10.(2024•滨州期末)昆虫摄影师为了能拍摄出与众不同的昆虫作品,他把照相机闪光灯设成每秒闪光90次的模式,这样在按动一次快门后就能拍摄频闪照片。如图是拍到一只长足氓飞离的全过程,下列说法错误的是( )
A.照相装置的闪光频率为90Hz
B.长足氓在做变速直线运动
C.长足氓在AE两点间运动的时间为0.5s
D.长足氓在AB两点间运动的平均速度最小
解:A.照相机闪光灯设成每秒闪光90次的模式,照相装置的闪光频率为90Hz,故A正确,不符合题意;
B.长足氓在做变速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.长足氓在AE两点间有4个时间间隔,每个时间间隔是s,运动的时间为是s×4≈0.04s,故C错误,符合题意;
D.由图可知,长足氓在AB两点间运动的路程最小,由v=可知,平均速度最小,故D正确,不符合题意。
答案:C。
11.(2024•淄博期末)如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰地记录了乒乓球被击出后某一段的运动轨迹,已知此次摄影的闪光间隔为0.01s,乒乓球的直径约为3.9cm。现将一条刻度尺放在照片上来估测乒乓球的运动速度。由图可知,乒乓球从A位置运动到B位置所用的时间是 0.04 s,乒乓球在AB段运动的平均速度约为 13 m/s。(温馨提醒:照片上距离和实际距离满足比例关系)
解:乒乓球从A位置运动到B位置所用的时间t=4×0.01s=0.04s
由图知,刻度尺的分度值为1mm,照片中一个乒乓球占据刻度尺的3个小格,即照片中乒乓球的直径为0.30cm,照片中乒乓球从A位置运动到B位置通过的路程为4.00cm,已知乒乓球的实际直径约为3.9cm,设乒乓球实际通过的路程为s,由比例关系可得
解得:s=52.00cm=0.52m,
则乒乓球在AB段运动的平均速度
答案:0.04;13。
12.(2025•苏州模拟)如图所示是用水下照相机拍摄的小球在水中下落的一张频闪照片,已知水池壁上每块瓷砖高度均为12cm,闪光灯每隔0.2s时间闪亮一次(即拍摄一次)。已知小球从B位置开始匀速运动,则小球从A位置到D位置过程中的平均速度为 0.8 m/s,小球通过C点时的速度为 0.6 m/s。
解:小球从A位置到D位置的平均速度为:v0.8m/s;
匀速运动速度不变,小球通过C点时的速度等于BD段的速度,v'0.6m/s。
答案:0.8;0.6。
【题型三 超声波测距与区间测速】
13.(2025•乌鲁木齐模拟)区间测速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。某区间测速路段全长为16km,限速80km/h。小高驾车通过该区间测速起点8min后,导航提示剩余部分平均车速不能超过70km/h,则小高驾车通过区间测速起点8min内的平均速度为( )
A.80km/h B.85km/h C.90km/h D.100km/h
解:通过该路段至少需要时间:t0.2h=12min,
通过剩余路段需要的时间:t″=t﹣t′=12min﹣8min=4min,
则剩余路段的路程:s″=v″t″=70km/hhkm,
小高驾车通过该区间测速起点8min时的路程为:s′=s﹣s″=16kmkmkm;
小高驾车通过区间测速起点8min内的平均速度:v′85km/h。
答案:B。
14.(2024•淮安期末)如图所示,为某高速公路上区间测速的警示牌。根据这块警示牌的信息,汽车通过这个区间的时间( )
A.不应超过15min B.不应超过10min
C.不应少于15min D.不应少于10min
解:由警示牌可知,小汽车最大速度v=120km/h,通过的路程s=30km,
由v得,汽车在区间测速段运动的最短时间为:t0.25h=15min,
即不能小于15min。
答案:C。
15.(2024•重庆期中)国庆节,曹老师驾车回老家看望父母。于10:00驶入某高速公路“区间测速”路段的起点,当天的10:30驶出终点。前一半路程的速度为110km/h,后一半路的速度为90km/h,以下说法正确的( )
①该区间测速路段的路程为49.5km
②该区间测速路段的路程为60m
③该区间测速全程的平均速度为l00km/h
④在该区问测速路段,曹老师驾车前一半路程和后一半路程所用的时间之比为9:11
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
解:①②该汽车在该路段的行驶时间t=10:30﹣10:00=30min=0.5h,
假设前一半和后一半的路程均为s,则行驶的时间,
,s=24.75km,
该区间测速路段的路程为s总=2s=2×24.75km=49.5km,
故①正确,②错误;
③该区间测速全程的平均速度为,故③错误;
④该汽车在前半段和后半段所用的时间之比为,故④正确。
答案:B。
16.(2024•北京期中)如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况,如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离(假设超声波传播速度为340m/s且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为24.3m/s
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了9.52m
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟0.3s发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪61.2m
解:D、由图乙可知,第一次超声波信号与车相遇时,经过的时间为t1=0.09s,
则此时汽车距测速仪的距离:s1=v声t1=340m/s×0.09s=30.6m,故D错误;
C、由图乙可知,第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟0.48s发出(注意横轴上一个小格代表的时间为0.03s),故C错误;
A、由图乙可知,第二次超声波信号从发出到与车相遇时,经过的时间为t2=0.06s,
则第二次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪的距离:s2=v声t2=340m/s×0.06s=20.4m,
汽车接收到两次信号之间通过的路程:Δs=s1﹣s2=30.6m﹣20.4m=10.2m,
由图乙可知,汽车遇到两次超声波的时间间隔为:Δt=0.54s﹣0.09s=0.45s,
则汽车的行驶速度约为:m/s≈22.7m/s,故A错误;
B、由图乙可知,测速仪接收到两次信号之间的时间间隔为:Δt′=0.6s﹣0.18s=0.42s,
则此过程中汽车行驶的路程:s车′=v车Δt′m/s×0.42s=9.52m,故B正确。
答案:B。
17.(2024•泰安期末)“区间测速”是道路限速监控管理的一种方式。测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,超过了该路段的最高限速即判为超速。从图中信息可知,该路段限速是 120km/h ;若一辆轿车通过两个监测点的时间如图所示,监测点A、B相距25km,采用“区间测速”时,这辆汽车在该路段 不会 (选填“会”或“不会”)被判为超速。
解:(1)如图标志表示限速120km/h;
(2)由“区间测速”图可得,t=10.45min﹣10.30min=15min=0.25h;
轿车的平均速度:v100km/h,
因100km/h<120km/h,故该轿车不会被判超速。
答案:120km/h;不会。
18.(2024•北京期中)目前,在很多高速路上都有“区间测速”装置,用于监测汽车通过某段路程的平均速度。如果汽车的平均速度超过了该路段的最高限速,就被判为超速。如图所示为某段高速路上的区间测速标志。该区间的路程为10km,最高限速是100km/h。现在有一辆汽车通过该测速区间的起点和终点时的速度分别为95km/h和97km/h,通过该区间的时间为5min,则这辆汽车通过该区间被判为 超速 (选填“超速”或“未超速”)。
解:区间的总路程s=10km,所用的时间t=5min,
汽车通过该区间的平均速度v120km/h>100km/h,所以,这辆汽车通过该区间被判为超速。
答案:超速。
19.(2024•衡阳期末)如表所示是国庆假期小虹和同学乘坐出租车去湖南博物院游玩时车的码表及车票,请回答以下问题。
TAXI车费发票
车号:
日期:2024﹣10﹣03
上车时间:9:00
下车时间:9:20
里程:15km
单价:3.60元/公里
金额:46.00元
(1)由表中车票可知小虹和同学乘坐的全过程中,出租车的平均速度为多少km/h?
(2)出租车在行驶的过程中,以图甲中码表的速度行驶了12分钟,求这段时间通过的路程为多少?
(3)在出租车行驶的过程中小虹看见路上的区间测速提示牌如图乙,在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为多少分钟?
解:(1)由车票数据可知:s1=15km,乘车时间t1=9:20﹣9:00=20minh,
则出租车全过程的平均速度:v145km/h;
(2)由速度表可知:v2=50km/h,且t2=12min=0.2h,
由v可得,这段时间所通过的路程:s2=v2t2=50km/h×0.2h=10km;
(3)图丙可知该区间路程为s3=8km,速度最高不超60km/h,
由v可得,通过该区间最短时间为:t3h=8min。
答:(1)出租车的平均速度为45km/h;
(2)这段时间通过的路程为10km;
(3)在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为8min。
20.(2024•滨州期中)小滨跟爸爸在重阳节一起回老家看奶奶。他们的车以110km/h的速度行驶了42min后,小滨发现前方有区间测速的标志牌,如图所示。于是爸爸开始减速,最终以75km/h的速度驶离该区间测速路段,在测速路段总共用时24min。请计算:
(1)根据这块警示牌可知,该路段汽车的平均速度不得超过多少?
(2)小滨家的汽车以110km/h的速度行驶的路程是多少?
(3)通过计算说明,在该区间测速路段该车辆的平均速度有没有超出限定速度?
解:(1)根据警示牌可知,该路段汽车的平均速度不得超过80km/h。
(2)测速路段用时:t1=42min=0.7h,
由可得汽车以110km/h的速度行驶的路程为:s1=v1t1=110km/h×0.7h=77km;
(3)由图中可知,该区间测速路段长度为34km,
在测速路段总共用时:t2=24min=0.4h
则在该区间测速路段该车辆的平均速度:,
因为85km/h>80km/h,所以该汽车超速了。
答:
(1)根据这块警示牌可知,该路段汽车的平均速度不得超过80km/h;
(2)小滨家的汽车以110km/h的速度行驶的路程是77km;
(3)在该区间测速路段该车辆的平均速度有超出了限定速度。
【题型四 速度变化的探究实验】
21.(2025•扬州模拟)如图甲所示,是“研究气泡的运动规律”的实验装置。
(1)实验时,为了方便计时, 不应该 (选填“应该”或“不应该”)将玻璃管最底端作为计时起点,应使气泡运动得较 慢 。
(2)测量前,小明练习使用机械秒表测量时间,某次机械秒表指针位置如图乙所示,则此时秒表的读数为217.5s。
(3)如表是某实验小组的实验中测得的数据,根据所测得的数据可以作出图像,进而粗略判断出气泡在做 匀速直线 运动,气泡全程的速度为 4 cm/s。
从起点开始的路程s/cm
0
10
20
30
40
50
从起点开始计时的时间t/s
0
2.5
4.9
7.5
10.1
12.5
解:
(1)玻璃管倒置后观察时气泡已经不在管底,所以进行实验时,不应该将玻璃管底端作为计时起点。实验时应使气泡运动得较慢,这样便于计时,减小测量时间的误差。
(2)如图乙,在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,分针指在3到4之间且偏向4;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,1个小格代表0.1s,秒针指示的时间为37.5s,即秒表的读数为t=3min37.5s=217.5s。
(3)由表格数据可知,在误差范围内,气泡在相同时间内运动的路程基本相同,做匀速直线运动。
速度v4cm/s。
答案:(1)不应该;慢;(2)217.5;(3)匀速直线;4。
22.(2024•贵阳期末)在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留有一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图所示。为研究气泡的运动快慢与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关
猜想二:跟玻璃管与水平面的倾角有关
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。
实验序号
倾角
气泡经过AB段的时间/秒
1
15°
22.5
2
30°
14.9
3
45°
12.2
4
60°
13.8
5
90°
19.9
(1)实验中,除刻度尺、量角器外,还需要的测量工具是 秒表 ;
(2)为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得 慢 (选填“快”或“慢”)一些;
(3)老师建议小明同一个倾角的情况下需要做3次实验,测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均值,这样做的目的是 减小实验误差 ;
(4)分析表1中的数据,发现气泡运动的快慢随倾角的变化关系是 气泡大小相同时,当倾角变大,运动速度先变大后变小 ;如果要探究气泡的运动快慢与气泡大小的关系,请设计一个实验方案: 选择不同大小气泡在同一竖着放置玻璃管中运动,测出不同时刻的距离,计算速度; 。
解:
(1)需要测量运动的时间,除刻度尺、量角器外,还需要的测量器材为秒表;
(2)物体运动的越慢,越易于测量时间,故应使气泡在管内运动得较慢。
(3)气泡在同一个倾角的情况下多次运动的情况相同,因而多次测量取其平均值,可以减小误差;
(4)根据表格中数据可以看出,气泡大小相同时,当倾角变大,气泡在上升过程中,速度先变大后变小慢,当夹角为45度时,气泡运动的速度最大;
若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡大小的关系,改变气泡的大小,选择不同大小气泡在同一竖着放置玻璃管中运动,测出不同时刻的距离,计算速度。
答案:(1)秒表;(2)慢;(3)减小实验误差;(4)气泡大小相同时,当倾角变大,运动速度先变大后变小;选择不同大小气泡在同一竖着放置玻璃管中运动,测出不同时刻的距离,计算速度。
23.(2025•无锡二模)在进行“探究气泡的运动速度”实验时,小明在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
14.9
20.2
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是刻度尺和秒表。
(2)如图(a)他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。根据表中的数据可得:空气柱运动的路程与时间近似成 正 比,空气柱的运动可看作 匀速直线 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做标记如图(b),A处标记的刻度模糊不清,为测量OA的长度,小明用刻度尺测得照片中OA的长度为 3.00 cm,计算得OA的实际长度为 90.0 cm;重复(2)步骤, 能 (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)如图(c)所示是第一和第二两小组根据各自实验记录的数据,在同一张坐标纸中作出气泡运动的 s﹣t 图像;小明观察分析后发现,造成第二组s﹣t图像不是一条直线的原因是两小组的计时起点O与管口的距离不一样,则第二组的计时起点O距离管口较 近 (选填“近”或“远”)。
解:(1)分析所需测量工具要测量气泡运动的路程和时间,测量路程用刻度尺,测量时间需要秒表。
(2)判断运动性质由表格数据可知,路程与时间的比值近似相等,例如,所以空气柱运动的路程与时间近似成正比。当物体运动的路程与时间成正比时,其速度保持不变,这种运动可看做匀速直线运动。
(3)由题知玻璃管的长度为120cm,图(b)中玻璃管的长度约为4cm,所以实际长度是照片长度的30倍;
由图(b)可知,刻度尺分度值为1mm,照片中OA的长度为3.00cm,所以OA的实际长度为3.00×30= 90.0cm。不均匀分段只是改变了测量间隔,气泡本身运动性质不变,重复(2)步骤能得到相同结论。
(4)分析图像差异原因气泡刚开始运动时,在管口附近速度不稳定,受初始状态影响大。第二组s﹣t图像开始部分不是直线,说明计时起点O距离管口较近,气泡刚开始运动状态不稳定。
答案:(1)秒表;(2)正;匀速直线;(3)3.00;90.0;能;(4)近。
24.(2024•西安期末)在探究“比较纸锥下落的快慢”的实验中。物理兴趣小组将如图甲所示两个等大的圆纸片,裁去一个扇形,做成如图乙所示的A、B两个锥角不等的纸锥。
(1)为了比较纸锥下落的快慢,应该把两个纸锥拿到 相同 (选填“相同”或“不同”)高度同时释放;
(2)按正确方式摆放并同时释放,发现图乙中的B纸锥先到达地面,说明B纸锥比A纸锥快,这是通过 相同路程比较时间 (选填“相同时间比较路程”或“相同路程比较时间”)的方法比较快慢;
(3)如果想测量纸锥下落的速度,需要的测量工具是刻度尺和 秒表 ;
(4)实验中,发现纸锥下落时间较短,为了便于测量下落时间,在不增加实验器材的基础上提出了改进方案:除了用图乙中的纸锥A进行实验外,还需 增大纸锥的下落高度 ;
(5)他们用频闪相机拍下某次纸锥下落过程如图所示,能反映出该纸锥下落速度与时间的关系图象是 C ;
(6)物理兴趣小组的同学接下来又进行多次测量,目的是 得到普遍规律 。
解:
(1)为了比较纸锥下落的快慢,应该把两个纸锥拿到相同高度同时释放;
(2)按正确方式摆放并同时释放,发现图乙中的B纸锥先到达地面,说明B纸锥比A纸锥快,这是通过相同路程比较时间的方法比较快慢;
(3)如果想测量纸锥下落的速度,需要的测量工具是刻度尺和秒表;
(4)实验中,发现纸锥下落时间较短,为了便于测量下落时间,在不增加实验器材的基础上提出了改进方案:除了用图乙中的纸锥A进行实验外,还需增大纸锥的下落高度;
(5)根据纸锥的频闪照片可知:纸锥下落的时候,先加速后匀速下落,故C正确;
(6)物理兴趣小组的同学接下来又进行多次测量,目的是得到普遍规律。
答案:(1)相同;(2)相同路程比较时间;(3)秒表;(4)增大纸锥的下落高度;(5)C;(6)得到普遍规律。
25.(2024•宿迁期末)在比较纸锥下落快慢的实验中,小明和小文两位同学在两个等大的圆形纸上分别剪出大小不等的扇形缺口,粘贴成两个锥角明显不等的纸锥①和②。
(1)如图甲所示,测量纸锥下落的速度,需要的测量工具有 秒表和刻度尺 ;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,他们应选择图中所示的 乙 方式(选填“乙”或“丙”),将两个纸锥从同一高度自由释放,小明发现②号纸锥先到达地面,说明②号纸锥比①号纸锥运动 速度大 ;
(3)为了减小平均速度的测量误差,需要进行多次测量。每次测量时,小文发现纸锥下落的时间较短从而较难测量,请你为她想出一个解决办法: 增大纸锥的锥角 。
(4)为了进一步探究纸锥的运动,小明和小文用频闪光照相机拍摄得到①号纸锥下落的照片,如图丁所示,已知照相机每隔0.2s曝光一次,①号纸锥的直径为10cm;由照片可以看出纸锥在做 变速直线 (选填“匀速直线”或“变速直线”)运动,纸锥从A到B下落的平均速度为 0.35 m/s。
解:(1)实验中要测量下落的距离和时间,测量下落距离要用刻度尺,测量下落时间要用秒表;
(2)为了便于测量下落速度的大小,要保持下落高度不变,故选用乙图;下落距离相同,②号先落地,用时短,由速度v知,②纸锥下落速度大
(3)由实验可知,锥角越大,下落速度也小,为了便于测量下落时间,故增大纸锥锥角。
(4)从图丁知,纸锥在相同的时间内,下落的距离不同,故纸锥下落是变速直线运动;纸锥直径是10cm,可知纸锥下落的距离大约是35cm,
纸锥下落的平均速度v0.35m/s。
答案:(1)秒表和刻度尺;(2)乙;速度大;(3)增大纸锥锥角;(4)变速直线;0.35。
26.(2024•南通期末)在课外实践活动中,用频闪相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次。
(1)小华所在的小组拍下了纸锥从A点下落过程的照片,如图所示,可知纸锥在BC段做 匀速直线 运动,判断的依据是 相同时间,下落的距离相同 ,BC段速度是 0.5 m/s。查阅资料获知,纸锥从A点下落,下落到某点时速度最大,接着开始做匀速运动,我们把这个最大速度叫收尾速度。
(2)小组间交流时,发现不同的纸锥下落的收尾速度不同,就纸锥下落的收尾速度大小与哪些因素有关,小明和小组提出如下猜想:
猜想一:纸锥下落快慢可能跟纸锥的锥角有关。
猜想二:纸锥下落快慢可能跟纸锥的质量有关。
猜想三:纸锥下落快慢可能跟纸锥的底面积有关。
他们用相同的A4纸制成了多个不同的纸锥。每次从相同高度由静止释放,分别测量出下落的时间,下落时间越长,说明收尾速度越 小 ,并把具体实验数据记录在下表中。
编号
质量m/g
底面积S/cm2
锥角θ/(°)
下落时间t/s
1
14.4
20
71.1
2.6
2
25.6
20
81.9
2.4
3
14.4
20
81.9
3.0
4
14.4
10
81.9
1.8
①比较编号为1、3纸锥的实验数据,可知纸锥下落快慢可能与 锥角 有关;
②进一步分析1号和2号,发现2号纸锥比1号纸锥的用时短,小明得出质量大的纸锥下落越快,对此你认为小明所得的结论 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)。你判断的理由是 有质量和锥角两个变量,未控制变量 ;
③由分析实验数据得到的结论可知,为了增加纸锥竖直下落时间,应该选择锥角较大、质量小 、底面积大的纸锥。
解:(1)观察纸锥在BC间运动的照片,相同时间,两个纸锥间的距离相同,可知纸锥在BC间做匀速直线运动;判断依据相同时间,下落的距离相同;根据照片可得BC间的距离为120.0cm﹣70.0cm=50.0cm=0.500m,时间间隔为0.2s×5=1s,则速度v0.5m/s;
(2)从相同高度由静止释放,下落时间越长,说明速度越小,即收尾速度越小;
(3)①比较编号为1、3纸锥的实验数据,质量和底面积相同,锥角不同,故研究纸锥下落快慢可能与锥角有关;
②实验中没有控制纸锥的锥角相等,因此不能得出:质量大的纸锥下落速度大,小明所得的结论不可靠,要科学的得出结论需要:应用锥角和纸锥的底面积相同,质量不同的两个纸锥做实验;
③分析数据可得为了减小纸锥竖直下落时的收尾速度,应该选择锥角较大、质量较小、底面积较大的纸锥。
答案:(1)匀速直线;相同时间内通过的路程相同;0.5;(2)小;锥角;不可靠;有质量和锥角两个变量,未控制变量;(3)质量小;底面积大。
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1.4 速度的测量【四大题型】
考点01 测量小车运动的速度
1.实验器材:斜面、小车、停表、刻度尺。
2.实验原理:v=s/t。
3.实验过程
(1)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1;
(2)用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(3)根据测得的s1、t1,利用公式v1=s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2;
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程s2的平均速度v2。
4.实验数据记录表
5.实验结论: (后半段 > 全程 > 前半段)
6.注意事项
(1)测量后半段平均速度时,不能将小车从中间位置由静止释放。原因:小车通过中间位置时有一定的速度。
(2)为了避免实验偶然性,每次测量时必须让小车从同一高度由静止释放。
考点02 其他方法测量物体运动的速度
1.频闪照相测速
(1)频闪灯每隔一定的时间间隔闪光一次,例如每隔0.1秒闪光一次。
(2)当物体运动时,照相机在每个闪光时刻拍摄物体的位置,形成一系列的照片。
2.超声波测距
(1)超声波在空气中的传播速度约为340m/s,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,因而经常被用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
(2)超声波测距的原理如图所示。发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离。
(3)如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
3.区间测速
(1)在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头,当车辆经过这两个摄像头时,都会被拍照。
(2)系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间,从而用公式算出车辆的平均速度。
【题型一 测量小车运动的速度】
1.(2024•吉林中考)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为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。
(2)B为AC中点,sAC=1m,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
2.(2024•长沙期末)在“测量小车运动的速度”实验中,瑶瑶同学使小车沿带刻度尺的斜面从A点由静止运动至C点,实验装置如图所示。
(1)除图中所示的器材外,她还需要的测量工具有 。
(2)下列有关实验的操作和分析的描述中正确的是
A.瑶瑶想测出小车在下半段路程BC的平均速度,她提出可以把小车从B点由静止释放进行测量
B.小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度
C.瑶瑶发现小车的速度很快,为了方便测量记录数据,可以适当增大斜面的坡度
3.(2024•长春期末)小明用如图所示装置测量小车运动的速度,他使小车从斜面上由静止下滑。
(1)为了完成该实验,需要的测量工具是电子表和 ;
(2)斜面应保持较 的坡度,这样小车在斜面上运动的时间会 些,便于测量;
(3)经测量,s1=90.00cm,s2=40.00cm,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,电子表记录三个位置的时间如图所示,图中数字分别表示时、分、秒。则小车通过路程s3的平均速度是 m/s;
(4)小明实验后总结认为实验数据误差较大,请帮他想一种改进措施 。
4.(2024•武汉期中)如图所示是“测量小车运动的速度”的实验。
(1)实验中,应使斜面保持较小的坡度,以减小测量 的误差;
(2)该实验中,测得sAC长为 m,tAC=5s,tAB=4s下半程平均速度vBC= m/s;
(3)对于该实验,小明同学提出了下列说法,其中不正确的有 (填写序号);
①将小车拿到B点静止释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间;
②AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半;
③AC段中间时刻的速度为v1,B点的速度为v2,则v1<v2。
5.(2024•重庆期末)瑶瑶同学利用如图所示实验装置测量小车运动的速度。实验中,使小车从带刻度尺的斜面上A点由静止开始下滑(显示时间的格式为“时:分:秒”)。
(1)该实验用到金属片,下列不属于金属片的作用的是 。(填字母)
A.让小车在一定的位置停下来
B.使斜面保持一定的角度
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车运动的时间
(2)实验时,发现小车下滑的速度很快,不便计时。为了方便测量时间,可以把图中木块适当向 (选填“左”或“右”)移。
(3)根据图中数据可知,AC段的路程为 cm,小车通过AC段平均速度为 m/s。
(4)实验中测量小车通过AC段平均速度时,将小车放在A点由静止开始下滑,如果小车开始运动后才开始计时,则会使测得的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
6.(2024•广安期末)某物理兴趣小组做“测量小车的速度”的实验,测量装置如图所示。图中显示了他们测量过程中小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)该实验的原理是 (填公式)。
(2)小车从位置甲下滑至位置丙所通过的路程为 cm。
(3)某同学计算小车从位置甲下滑到位置丙的平均速度,采用了下列两种方法进行计算。
方法1:;
方法
以上两种方法中,正确的是 (选填“方法1”或“方法2”),小车从位置甲下滑至位置丙的平均速度为 m/s。
(4)分析实验数据可知,小车在下滑过程中做 (选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
(5)为了使记录小车运动到位置丙的时间误差更小,下列做法可行的是 (填选项前字母序号)。
A.增大斜面与水平面之间的倾角
B.适当增加斜面的长度
C.在位置丙处放置挡板
【题型二 频闪摄像测速】
7.(2024•南京期末)“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。闪光灯每隔相同的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的位置。如图是同一相机拍摄甲、乙两球从左向右水平运动时的频闪照片,则下列说法正确的是( )
A.从a到b,甲球与乙球运动时间相同
B.从a到b,甲球与乙球运动时间之比为5:3
C.从a到b,乙球做匀速直线运动
D.从a到b,甲球平均速度比乙球大
8.(2025•洛阳二模)如图所示,是用频闪相机拍摄的甲、乙球的运动照片。频闪照相机每隔0.02s曝光一次。甲、乙两球分别从a点竖直下落至b点的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲球做匀速直线运动
B.甲球的运动时间为0.08s
C.甲球与乙球的运动时间之比为1:1
D.甲球与乙球的平均速度之比为4:3
9.(2024•西安期末)物理上常用“频闪照相”来研究物体的运动,如图(a)是照相机记录甲、乙两物体运动的频闪照片,已知照片曝光时间间隔一定;如图(c)所示是跑步者用随身携带的手机软件记录的“配速”(配速定义:跑1千米路程所需要的时间)随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.图(a)中甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
B.可以用图(b)描述图(a)中乙物体的运动
C.图(c)中,在t1、t2和t3三个时刻中,运动速度最大的时刻是t2
D.图(c)中,0~t3时刻跑步者的速度先变大后变小再变大
10.(2024•滨州期末)昆虫摄影师为了能拍摄出与众不同的昆虫作品,他把照相机闪光灯设成每秒闪光90次的模式,这样在按动一次快门后就能拍摄频闪照片。如图是拍到一只长足氓飞离的全过程,下列说法错误的是( )
A.照相装置的闪光频率为90Hz
B.长足氓在做变速直线运动
C.长足氓在AE两点间运动的时间为0.5s
D.长足氓在AB两点间运动的平均速度最小
11.(2024•淄博期末)如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰地记录了乒乓球被击出后某一段的运动轨迹,已知此次摄影的闪光间隔为0.01s,乒乓球的直径约为3.9cm。现将一条刻度尺放在照片上来估测乒乓球的运动速度。由图可知,乒乓球从A位置运动到B位置所用的时间是 s,乒乓球在AB段运动的平均速度约为 m/s。(温馨提醒:照片上距离和实际距离满足比例关系)
12.(2025•苏州模拟)如图所示是用水下照相机拍摄的小球在水中下落的一张频闪照片,已知水池壁上每块瓷砖高度均为12cm,闪光灯每隔0.2s时间闪亮一次(即拍摄一次)。已知小球从B位置开始匀速运动,则小球从A位置到D位置过程中的平均速度为 m/s,小球通过C点时的速度为 m/s。
【题型三 超声波测距与区间测速】
13.(2025•乌鲁木齐模拟)区间测速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。某区间测速路段全长为16km,限速80km/h。小高驾车通过该区间测速起点8min后,导航提示剩余部分平均车速不能超过70km/h,则小高驾车通过区间测速起点8min内的平均速度为( )
A.80km/h B.85km/h C.90km/h D.100km/h
14.(2024•淮安期末)如图所示,为某高速公路上区间测速的警示牌。根据这块警示牌的信息,汽车通过这个区间的时间( )
A.不应超过15min B.不应超过10min
C.不应少于15min D.不应少于10min
15.(2024•重庆期中)国庆节,曹老师驾车回老家看望父母。于10:00驶入某高速公路“区间测速”路段的起点,当天的10:30驶出终点。前一半路程的速度为110km/h,后一半路的速度为90km/h,以下说法正确的( )
①该区间测速路段的路程为49.5km
②该区间测速路段的路程为60m
③该区间测速全程的平均速度为l00km/h
④在该区问测速路段,曹老师驾车前一半路程和后一半路程所用的时间之比为9:11
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
16.(2024•北京期中)如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况,如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离(假设超声波传播速度为340m/s且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为24.3m/s
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了9.52m
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟0.3s发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪61.2m
17.(2024•泰安期末)“区间测速”是道路限速监控管理的一种方式。测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,超过了该路段的最高限速即判为超速。从图中信息可知,该路段限速是 ;若一辆轿车通过两个监测点的时间如图所示,监测点A、B相距25km,采用“区间测速”时,这辆汽车在该路段 (选填“会”或“不会”)被判为超速。
18.(2024•北京期中)目前,在很多高速路上都有“区间测速”装置,用于监测汽车通过某段路程的平均速度。如果汽车的平均速度超过了该路段的最高限速,就被判为超速。如图所示为某段高速路上的区间测速标志。该区间的路程为10km,最高限速是100km/h。现在有一辆汽车通过该测速区间的起点和终点时的速度分别为95km/h和97km/h,通过该区间的时间为5min,则这辆汽车通过该区间被判为 (选填“超速”或“未超速”)。
19.(2024•衡阳期末)如表所示是国庆假期小虹和同学乘坐出租车去湖南博物院游玩时车的码表及车票,请回答以下问题。
TAXI车费发票
车号:
日期:2024﹣10﹣03
上车时间:9:00
下车时间:9:20
里程:15km
单价:3.60元/公里
金额:46.00元
(1)由表中车票可知小虹和同学乘坐的全过程中,出租车的平均速度为多少km/h?
(2)出租车在行驶的过程中,以图甲中码表的速度行驶了12分钟,求这段时间通过的路程为多少?
(3)在出租车行驶的过程中小虹看见路上的区间测速提示牌如图乙,在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为多少分钟?
20.(2024•滨州期中)小滨跟爸爸在重阳节一起回老家看奶奶。他们的车以110km/h的速度行驶了42min后,小滨发现前方有区间测速的标志牌,如图所示。于是爸爸开始减速,最终以75km/h的速度驶离该区间测速路段,在测速路段总共用时24min。请计算:
(1)根据这块警示牌可知,该路段汽车的平均速度不得超过多少?
(2)小滨家的汽车以110km/h的速度行驶的路程是多少?
(3)通过计算说明,在该区间测速路段该车辆的平均速度有没有超出限定速度?
【题型四 速度变化的探究实验】
21.(2025•扬州模拟)如图甲所示,是“研究气泡的运动规律”的实验装置。
(1)实验时,为了方便计时, (选填“应该”或“不应该”)将玻璃管最底端作为计时起点,应使气泡运动得较 。
(2)测量前,小明练习使用机械秒表测量时间,某次机械秒表指针位置如图乙所示,则此时秒表的读数为
s。
(3)如表是某实验小组的实验中测得的数据,根据所测得的数据可以作出图像,进而粗略判断出气泡在做 运动,气泡全程的速度为 cm/s。
从起点开始的路程s/cm
0
10
20
30
40
50
从起点开始计时的时间t/s
0
2.5
4.9
7.5
10.1
12.5
22.(2024•贵阳期末)在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留有一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图所示。为研究气泡的运动快慢与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关
猜想二:跟玻璃管与水平面的倾角有关
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。
实验序号
倾角
气泡经过AB段的时间/秒
1
15°
22.5
2
30°
14.9
3
45°
12.2
4
60°
13.8
5
90°
19.9
(1)实验中,除刻度尺、量角器外,还需要的测量工具是 ;
(2)为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得 (选填“快”或“慢”)一些;
(3)老师建议小明同一个倾角的情况下需要做3次实验,测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均值,这样做的目的是 ;
(4)分析表1中的数据,发现气泡运动的快慢随倾角的变化关系是 ;如果要探究气泡的运动快慢与气泡大小的关系,请设计一个实验方案: 。
23.(2025•无锡二模)在进行“探究气泡的运动速度”实验时,小明在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
14.9
20.2
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是刻度尺和 。
(2)如图(a)他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。根据表中的数据可得:空气柱运动的路程与时间近似成 比,空气柱的运动可看作 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做标记如图(b),A处标记的刻度模糊不清,为测量OA的长度,小明用刻度尺测得照片中OA的长度为 cm,计算得OA的实际长度为 cm;重复(2)步骤, (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)如图(c)所示是第一和第二两小组根据各自实验记录的数据,在同一张坐标纸中作出气泡运动的 s﹣t 图像;小明观察分析后发现,造成第二组s﹣t图像不是一条直线的原因是两小组的计时起点O与管口的距离不一样,则第二组的计时起点O距离管口较 (选填“近”或“远”)。
24.(2024•西安期末)在探究“比较纸锥下落的快慢”的实验中。物理兴趣小组将如图甲所示两个等大的圆纸片,裁去一个扇形,做成如图乙所示的A、B两个锥角不等的纸锥。
(1)为了比较纸锥下落的快慢,应该把两个纸锥拿到 (选填“相同”或“不同”)高度同时释放;
(2)按正确方式摆放并同时释放,发现图乙中的B纸锥先到达地面,说明B纸锥比A纸锥快,这是通过
(选填“相同时间比较路程”或“相同路程比较时间”)的方法比较快慢;
(3)如果想测量纸锥下落的速度,需要的测量工具是刻度尺和 ;
(4)实验中,发现纸锥下落时间较短,为了便于测量下落时间,在不增加实验器材的基础上提出了改进方案:除了用图乙中的纸锥A进行实验外,还需 ;
(5)他们用频闪相机拍下某次纸锥下落过程如图所示,能反映出该纸锥下落速度与时间的关系图象是 ;
(6)物理兴趣小组的同学接下来又进行多次测量,目的是 。
25.(2024•宿迁期末)在比较纸锥下落快慢的实验中,小明和小文两位同学在两个等大的圆形纸上分别剪出大小不等的扇形缺口,粘贴成两个锥角明显不等的纸锥①和②。
(1)如图甲所示,测量纸锥下落的速度,需要的测量工具有 ;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,他们应选择图中所示的 方式(选填“乙”或“丙”),将两个纸锥从同一高度自由释放,小明发现②号纸锥先到达地面,说明②号纸锥比①号纸锥运动 ;
(3)为了减小平均速度的测量误差,需要进行多次测量。每次测量时,小文发现纸锥下落的时间较短从而较难测量,请你为她想出一个解决办法: 。
(4)为了进一步探究纸锥的运动,小明和小文用频闪光照相机拍摄得到①号纸锥下落的照片,如图丁所示,已知照相机每隔0.2s曝光一次,①号纸锥的直径为10cm;由照片可以看出纸锥在做 (选填“匀速直线”或“变速直线”)运动,纸锥从A到B下落的平均速度为 m/s。
26.(2024•南通期末)在课外实践活动中,用频闪相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次。
(1)小华所在的小组拍下了纸锥从A点下落过程的照片,如图所示,可知纸锥在BC段做 运动,判断的依据是 ,BC段速度是 m/s。查阅资料获知,纸锥从A点下落,下落到某点时速度最大,接着开始做匀速运动,我们把这个最大速度叫收尾速度。
(2)小组间交流时,发现不同的纸锥下落的收尾速度不同,就纸锥下落的收尾速度大小与哪些因素有关,小明和小组提出如下猜想:
猜想一:纸锥下落快慢可能跟纸锥的锥角有关。
猜想二:纸锥下落快慢可能跟纸锥的质量有关。
猜想三:纸锥下落快慢可能跟纸锥的底面积有关。
他们用相同的A4纸制成了多个不同的纸锥。每次从相同高度由静止释放,分别测量出下落的时间,下落时间越长,说明收尾速度越 ,并把具体实验数据记录在下表中。
编号
质量m/g
底面积S/cm2
锥角θ/(°)
下落时间t/s
1
14.4
20
71.1
2.6
2
25.6
20
81.9
2.4
3
14.4
20
81.9
3.0
4
14.4
10
81.9
1.8
①比较编号为1、3纸锥的实验数据,可知纸锥下落快慢可能与 有关;
②进一步分析1号和2号,发现2号纸锥比1号纸锥的用时短,小明得出质量大的纸锥下落越快,对此你认为小明所得的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。你判断的理由是 ;
③由分析实验数据得到的结论可知,为了增加纸锥竖直下落时间,应该选择锥角较大、 、 的纸锥。
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