第4节 速度的测量 (培优考点练)物理人教版2024八年级上册
2025-10-31
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2份
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42页
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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 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 测量物体运动的平均速度 |
| 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 | 33.70 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 学物明理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52920281.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第4节 速度的测量
目录
题型分组练 2
题型01 测量小车运动的速度 2
题型02 用传感器测量物体运动的速度 5
题型03 平均速度的计算 6
拔高综合练 7
链接中考 11
新题速递 13
题型分组练
题型01 测量小车运动的速度
1.如图是“测量小车平均速度”的实验装置,小车通过AB段和BC段所用时间均为0.4s。小车由A点运动到C点过程中小车的平均速度为 m/s,为了提高测量的精确程度,应将木块M换成更 的。
2.小明用如图所示装置测量小车运动的平均速度。
(1)测得小车从A点滑到B点的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s;
(2)实验中,小明发现小车从斜面滑下的时间很短,造成测量时间不精确。为了延长小车在斜面上运动的时间,可以适当 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
3.某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录了小球经过A、B、C三个位置的时刻。根据图片信息可知小球在斜面上的运动属于 运动(选填“匀速直线”或“变速直线”),小球运动的平均速度vAB vBC(选填“<”、 “=”或“>”)。
4.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.图中刻度尺的分度值为1dm
B.小车在段平均速度为
C.斜面坡度越大越便于测量时间
D.小车过A点后计时测出段平均速度将偏大
5.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车通过AB、BC段对应的时间。下列说法中正确的是( )
A.AC段距离为100.00cm
B.AB段平均速度为
C.BC段平均速度为
D.AC段平均速度为
6.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”)目的是 ;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为,上半程AB的平均速度为,那么 (选填“<”“>”或“=”),下半程BC的平均速度 (选填“能”或“不能”)直接从B点静止释放进行测量并计算。
(4)小明在实验时,一只手操作秒表,另一只手释放小车,由于紧张,按下秒表的同时总会把小车向后拉一点才松开小车,这样操作会导致计算出的平均速度 (选填“偏大”或“偏小”)。
7.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
8.小红在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺且粗糙程度相同的斜面上由静止下滑,如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;图乙所示秒表的读数为 s。
(2)实验时为了便于测量时间,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”);
(3)图中段距离 cm;小车在段平均速度 m/s;
(4)如图中图象能正确反映小车在斜面上运动情况的是________(选填序号)。
A. B. C. D.
题型02 用传感器测量物体运动的速度
9.小兮在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小兮让小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位s)所显示的时间。
(1)实验原理是 。
(2)某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻,如果小车过了A点才开始计时,则测得上半段的平均速度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);小车通过斜面下半段的路程为 cm,下半段的平均速度是 m/s。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在A到C不同位置的速度(如图乙)。横轴为时间,纵轴为速度,屏幕图像如图丙所示,通过查阅资料,得知:速度-时间图像与横坐标轴所包围部分(即图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v-t图像(图像的趋势不改变),请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。
10.小明同学用如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)全程的平均速度;
(2)物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s;
(3)实验过程中,小车在路程中点的速度表示为,在时间中点的速度表示为,分析推理判定 (选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明进一步实验测得小车斜面上运动时,前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则小车全程平均速度是多少 ?(用字母和表示并写出推导过程)
11.小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A处滑到坡底C处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从A处滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度。
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图乙)。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 (选填“匀速”或“变速”)运动;小车到达坡底时的速度为 。
(4)若小车还没释放之前就已经开始计时,则测得的时间跟真实值相比偏 ,平均速度跟真实值相比偏 。
(5)AC间距离为s1,AB间距离为s2,小车从B到C的平均速度的表达式: (用字母表示)。
题型03 平均速度的计算
12.新国标电动车标准要求电动自行车的最高车速不能超过。张老师的家距离学校,他每天骑着新国标电动车上下班。
(1)张老师骑着新国标电动车从家到达学校,最短需要多少时间?
(2)若张老师以的速度在路上骑行,此时间段内行驶了多长距离?
(3)若张老师从家到学校骑行用时,中途又因红绿灯等因素多停留了,则他在上班途中的平均速度为多少?
13.汽车已经走进千家万户,成为我们日常生活中主要交通工具,汽车在出厂前要进行性能测试,一辆新能源汽车在测试中,先在模拟山路上以的速度行驶6分钟,紧接着在模拟公路上以的速度行驶。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程;
(2)该汽车在模拟公路上行驶的时间;
(3)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
14.目前全区中小学使用的长鼻子校车,为学生上下学提供了方便。如图所示是某校车行驶过程中,在水平路面上直线运动的路程与时间的图像,已知在前10s汽车通过的路程为0.1km。请根据提供的信息回答下列问题:
(1)该校车在前10s内的平均速度是多少?
(2)该校车在10s~20s内的路程是多少?
(3)该校车在前20s内平均速度是多少?
15.小明的家到学校有800m路程。一次他从学校回家,开始以1m/s的速度匀速行走,但当他走到一半路程时突然下起了大雨,他马上以4m/s的速度匀速跑回家。求:
(1)小明走完前一半路程所用的时间;
(2)小明跑完后一半跑程所用的时间;
(3)小明从学校到家整个路程的平均速度。
拔高综合练
16.在水平桌面上做直线运动的金属球,先后经过A、B、C三个位置时,对应的刻度尺示数及电子表表盘显示的示数(图中数字分别代表时、分、秒)如图所示。金属球在AB段运动的路程为 cm,通过AB段的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过BC段的平均速度。
17.取两个不同的纸锥,让它们从不同的高度落下,并以竖直墙砖为背景(每块墙砖均相同),如图是纸锥下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片。
(1)由图可知,拍照记录中的纸锥1始终做 运动,两个纸锥经过水平线时的速度 ;
(2)若测得纸锥2在间的平均速度为,照片上每块墙砖高为,照片与实际物体的尺寸大小之比为,则照相机每隔 s曝光一次,纸锥2在间的平均速度为 。
18.把带有滴墨水装置的小车放在水平桌面上的纸带上,小车每隔0.2s滴一滴墨水。当小车向左做直线运动时,在纸带上留下了一系列滴墨水,其分布如图所示。第1滴墨水至第7滴墨水总长度为1.2m。则:
(1)根据图像推断从第1滴墨水至第7滴墨水小车做 运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)
(2)小车从第1滴墨水至第7滴墨水全程的平均速度是多少 ?
(3)若第1滴墨水至第3滴墨水平均速度为,则第3滴墨水至第7滴墨水的长度是多少 。
19.小南同学常在学习之余时练习打乒乓球,如图是他某次挥拍击打后,乒乓球在空中运动的部分频闪照片,已知乒乓球的直径为40mm,频闪照片的时间间隔为0.05s,则图中乒乓球在各时间间隔内的最大平均速度约为( )
A.0.8m/s B.1.9m/s C.2.4m/s D.3.6m/s
20.小枫用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他将小车从带刻度的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时(数字分别表示“时:分:秒”)。小车经过AC全程的路程记为s,所用时间记为t,则下列说法错误的是( )
A.小车下滑过程中做加速运动
B.小车下滑过程中全程的平均速度是0.3m/s
C.如果在A点时先释放小车,后按下秒表开始计时,则会使所测AB端的平均速度偏大
D.小车下滑经过点时的速度小于经过点时的速度
21.某实验小组利用带有刻度的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”(如图甲),小刚对实验装置进行改进,在斜面顶端安装一个位移传感器,可实时测量传感器到小车的距离,计算机就可以算出小车的v-t图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.小车从A点运动到C点的路程为s=90cm
B.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程BC的平均速度
C.若使斜面的坡度减小,则小车的v-t图像应该在图乙的A区域
D.小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度
22.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 (填“平缓”或“陡峭”)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)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______(填字母)。
A.B. C. D.
(4)小车未开始运动就计时,速度测量值偏 。
(5)完成实验后,小明在对实验进行评估时意识到,时间不容易测准。在测量时间时,以下做法中能减小测量误差的是_______(多选)。
A.熟练使用电子停表
B.适当减小选定位置的间距
C.用光电计时器代替电子停表
23.某小组在“测量平均速度”实验中,设计了如图1所示的实验装置。让小车从带刻度的斜面顶端由静止滑下,当小车到达A、B、C三处时
(1)本实验金属片的作用是便于准确测量 。
(2)实验中,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测得的AC段平均速度 。(选填“偏大”或“偏小”)
(3)实验中,对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC,下列方法最好的是 。
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间tBC与路程sBC,计算得到vBC;
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间tBC,再测量路程sBC,计算得到vBC;
C.不用重新测量,利用已有数据求得tBC=tAC﹣tAB、sBC=sAC﹣sAB,再计算得到vBC;
(4)在图2的四个速度与时间的关系图像中,能正确反映小车下滑运动的是 。
(5)小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小车通过下半程的平均速度,小车全程的平均速度是 m/s。
24.如图所示,某同学在学校运动会100m赛跑中,以15s的成绩跑完全程,测得他在前60m的平均速度是6m/s,求:
(1)该同学跑前60m所用时间;
(2)该同学全程的平均速度。
25.如图所示是某高速路上一个区间测速的相关标识,区间测速的基本原理:通过监控摄像头获取车辆到达区间测速起点的时间、车辆到达区间测速终点的时间,从而得出该车辆通过该测速区间的时间,结合区间距离计算平均车速,用来判定车辆是否超速。假设某车辆以65km/h的速度进入如图所示的区间测速路段,行驶了一段距离后,又以90km/h的速度行驶了0.3h,然后再以65km/h的速度继续行驶直至离开该区间测速路段,请计算:
(1)汽车以90km/h的速度行驶的路程;
(2)汽车前后以65km/h的速度行驶的总时间;
(3)在该区间测速路段,该汽车的平均速度有没有超出限定速度。
链接中考
26.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。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A点后才开始计时,测出段平均速度将偏大
27.(2025·四川南充·中考真题)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)表格空白处的时间为 s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为 m/s(保留两位小数)。
28.(2025·山西·中考真题)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用 测量气泡运动的时间,依据公式 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为 。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做 运动,你判断的理由是 。
新题速递
29.(2025·山东济南·二模)四月份以来,我市降雨频繁。小玲发现“瓢泼大雨”砸得脸疼、而“蒙蒙细雨”则润物无声。查阅资料得知:雨滴从高空由静止下落,开始时速度会越来越大、所受的空气阻力也会随着速度的增大而增大,当空气阻力增大到与其自身重力大小相等时,雨滴便会以此时的速度继续匀速下落,这个速度称为雨滴下落的“收尾速度”。
小玲猜测:雨滴下落的“收尾速度”很可能与其质量以及横截面积的大小有关。于是她找来六个质量、半径不同的小球进行实验。
(1)她使用频闪照相的方式,每隔0.1 s拍摄一张照片,再将多张照片合成,便可得到小球完整的下落轨迹(如图)。为了得到小球的下落速度,还需要的测量工具是 。
(2)请你通过1号小球的“频闪照片”(如图)判断:小球在C点是否已经达到收尾速度? (选填“是”或“否”);你的判断依据是: 。
(3)小玲继续测量了2、3、4、5号小球的收尾速度,相关数据见下表:
小球编号
1
2
3
4
5
6
质量m/g
2
5
8
5
5
10
半径r/m
0.05
0.05
0.05
0.10
0.25
0.20
收尾速度v/(m/s)
16
40
64
10
1.6
(4)要想得到小球的收尾速度与小球质量的关系,应该比较 (填序号)三个小球的数据,可得到结论是: 。
(5)在对6号小球进行测试前,小玲根据前面五个小球的运动规律推测:6号小球的收尾速度应该 3.2 m/s(选填“>”“<”或“=”)。
(6)综合分析实验数据可知:“瓢泼大雨”比“蒙蒙细雨”收尾速度更大的主要原因是其 (选填“质量”或“半径”)更大。
30.(2025·山西·模拟预测)如图为生活中常见的屋顶,基本呈坡型,但形状不完全一样,有些是平面,有些则是曲面。爱动脑筋的小晋思考:这些坡型屋顶应该都具有排除屋顶积水的功能,那么,不同形状的坡型屋顶排水快慢是否相同呢?请你选择必要的器材,设计一个可操作的探究方案。(提示:可以配图说明)
31.(24-25八年级上·江苏无锡·期末)小红利用如图所示的器材研究气球火箭的运动特点,气球火箭固定在长为20cm的吸管BC上,将气球充气后,静止释放,当吸管B端运动到A点时,气球火箭停下来。
(1)为了测量气球火箭运动的速度,需要刻度尺和 ;请你用身边的刻度尺(分度值为1mm),测出试卷上吸管BC的长度为 cm;
(2)小红测出气球火箭全程运动的时间为2.25s,请计算此过程中气球火箭的平均速度为 m/s;(保留两位小数)
(3)小红对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量,记录数据如下表:
路程s(cm)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
时间t(s)
0
0.70
1.00
1.22
1.41
1.58
1.72
1.86
2.00
分析数据发现:气球火箭从第 s开始可能做匀速直线运动,速度为 m/s;(保留两位小数)
(4)利用手机软件模拟“频闪摄影”技术,每隔相等时间曝光一次得到如图乙所示的照片,请跟根据照片,描述气球火箭的运动特点: 。为了能更准确地描述气球火箭的运动,可以将曝光间隔的时间调得更 些。
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第4节 速度的测量
目录
题型分组练 2
题型01 测量小车运动的速度 2
题型02 用传感器测量物体运动的速度 2
题型03 平均速度的计算 2
拔高综合练 2
链接中考 2
新题速递 2
题型分组练
题型01 测量小车运动的速度
1.如图是“测量小车平均速度”的实验装置,小车通过AB段和BC段所用时间均为0.4s。小车由A点运动到C点过程中小车的平均速度为 m/s,为了提高测量的精确程度,应将木块M换成更 的。
【答案】 1 低
【详解】[1]如图,小车由A点运动到C点过程中,通过的路路程为s=80.0cm=0.800m
小车运动的时间为t=0.4s+0.4s=0.8s
小车的平均速度为
[2]斜面倾斜程度越大,小车运动时间越短,时间测量误差越大,为了提高测量的精确程度,斜面应该平缓一些,应将木块M换成更低的木块。
2.小明用如图所示装置测量小车运动的平均速度。
(1)测得小车从A点滑到B点的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s;
(2)实验中,小明发现小车从斜面滑下的时间很短,造成测量时间不精确。为了延长小车在斜面上运动的时间,可以适当 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
【答案】(1)0.25
(2)减小
【详解】(1)由图可知,AB段距离为
则小车通过AB段的平均速度为
(2)斜面坡度越缓,即倾斜程度越小,小车运动的越慢,路程一定时,所用时间越长,能更准确的测量时间。故为了延长小车在斜面上运动的时间,可以适当减小斜面的坡度。
3.某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录了小球经过A、B、C三个位置的时刻。根据图片信息可知小球在斜面上的运动属于 运动(选填“匀速直线”或“变速直线”),小球运动的平均速度vAB vBC(选填“<”、 “=”或“>”)。
【答案】 变速直线 <
【详解】[1][2]由图可知,小车通过AB段所用的时间和通过BC段所用的时间相同,但是AB段长度小于BC段长度,由可知,小车通过AB段的速度小于BC段的速度,因此小球在斜面上的运动属于变速直线运动。
4.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.图中刻度尺的分度值为1dm
B.小车在段平均速度为
C.斜面坡度越大越便于测量时间
D.小车过A点后计时测出段平均速度将偏大
【答案】D
【详解】A.图中刻度尺每1dm分成10等份,每1格表示1cm,分度值为1cm,故A错误;
B.段长度为6.00dm-1.00dm=5.00dm=0.5m
段所用的时间为1s,小车在段平均速度为
故B错误;
C.斜面坡度越大,小车运动的越快,所用时间越短,不便于测量时间,故C错误;
D.小车过A点后计时,所测时间偏小,根据公式可知,测出段平均速度将偏大,故D正确。
故选D。
5.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车通过AB、BC段对应的时间。下列说法中正确的是( )
A.AC段距离为100.00cm
B.AB段平均速度为
C.BC段平均速度为
D.AC段平均速度为
【答案】D
【详解】A.从图中可以看出,刻度尺的分度值为1cm,AC段距离为,不是100.00cm,故A错误;
B.AB段的路程为AB,时间为t2,根据平均速度公式,AB段平均速度是,故B错误;
C.BC段的路程为BC,时间为t1,根据平均速度公式,BC段平均速度是,故C错误;
D.AC段的路程为AC,时间为t1+t2,根据平均速度公式,AC段平均速度是,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”)目的是 ;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为,上半程AB的平均速度为,那么 (选填“<”“>”或“=”),下半程BC的平均速度 (选填“能”或“不能”)直接从B点静止释放进行测量并计算。
(4)小明在实验时,一只手操作秒表,另一只手释放小车,由于紧张,按下秒表的同时总会把小车向后拉一点才松开小车,这样操作会导致计算出的平均速度 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 刻度尺
(2) 小 便于测量小车在斜面上运动的时间
(3) > 不能
(4)偏小
【详解】(1)[1]平均速度是指某段路程的长度与通过这段路程所用时间的比值;所以实验“测量物体运动的平均速度”的实验原理为。
[2]本实验中通常使用刻度尺测量所通过的路程,使用秒表测量通过某段路程所用时间,所以为了完成本测量实验,需要的测量工具是秒表和刻度尺。
(2)[1][2]根据生活经验可知,斜面坡度太大,会使小车在斜面上运动太快,造成小车过斜面中点及终点时的时间难以准确测量,误差太大,所以,为了减小误差,实验中,斜面坡度应较小一些,目的是便于测量小车在斜面上运动的时间。
(3)[1]因为小车在斜面上下滑过程中做加速运动,速度越来越大,由此可判断:小车上半程AB的平均速度最小,下半程BC的平均速度最大,全程AC的平均速度居中,所以
[2]因为小车在下滑过程中做加速运动,在A点时速度为0,到达中点B点时有一定的速度,到达C点时速度最大;测量下半程BC的平均速度时,若直接从B点静止释放进行测量,则测量所得时间并不是小车在斜面上下滑过程中经过下半程时所用时间,所以测量下半程BC的平均速度时不能直接从B点静止释放进行测量并计算,通常采用以下方法得到下半程BC的平均速度:通过计算求得,再利用公式计算求得。
(4)由题意可知,实验时,小明因紧张按下秒表的同时会向后拉一点才松开小车,这样操作会导致测量出的小车在斜面上运动的时间偏大,根据公式可知,计算出的平均速度会偏小。
7.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
【答案】(1) 刻度尺
(2) 停止计时 小一些
(3)0.27
(4) 相同路程比较时间 下
【详解】(1)[1][2]测量小车下滑速度的实验,需要测量小车通过的路程和通过这段路程所需的时间,所以需要用到的测量工具有刻度尺和秒表,然后根据计算小车下滑的速度,即该实验的原理是。
(2)[1]小车运动到斜面底部的速度较快,所以停止计时的时机不好把握。
[2]斜面的坡度较小,小车运行的速度慢,在坡上停留的时间长,方便计时。
(3)由图2可知分针在0和1之间,且没有过半格,秒针指在3s处,所以小车运动的时间为3s,则小车经过AC段的平均速度
(4)[1]小车经过上半程和下半程的路程相同,测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。
[2]小车在斜面上做加速运动,小车经过上下半程分割点时停留的时间很短,所以下半程的时间很难直接测出。
8.小红在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺且粗糙程度相同的斜面上由静止下滑,如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;图乙所示秒表的读数为 s。
(2)实验时为了便于测量时间,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”);
(3)图中段距离 cm;小车在段平均速度 m/s;
(4)如图中图象能正确反映小车在斜面上运动情况的是________(选填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) 308.5
(2)小
(3) 40.0cm 0.5m/s
(4)C
【详解】(1)[1]测量小车的平均速度的实验原理是速度的计算公式;
[2]由图乙知,秒表小盘的分度值是0.5min,指针在5min和6min之间,靠近5min;在秒表的大表盘上,1s之间有2个小格,所以一个小格代表0.5s,指针在8.5s处,所以秒针指示的时间为8.5s,即秒表的读数为5min8.5s=308.5s。
(2)[1]当实验中斜面坡度较小时,小车运动速度较慢,比较方便测量时间。
(3)[1]由图可知,刻度尺的分度值是0.1dm,要估读到分度值的下一位,因此AB段距离sAB=4.00dm=40.0cm
[2]小车在BC段的路程为sBC=5.00dm=50.0cm=0.5m
由图可知,小车在BC段的运动时间为:tBC=1s
小车在 BC 段平均速度
(4)[1]小车在斜面上做加速运动,速度随时间不断增大。
A.图像中速度不变,是匀速直线运动,故A不符合题意;
B.图像中速度随时间减小,故B不符合题意;
C.图像中路程与时间的关系是曲线,且路程增加越来越快,说明速度在增大,符合小车做加速运动的情况 ,故C符合题意;
D.图像中路程先增加得快后增加得慢,速度在减小,故D不符合题意。
故选C 。
题型02 用传感器测量物体运动的速度
9.小兮在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小兮让小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位s)所显示的时间。
(1)实验原理是 。
(2)某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻,如果小车过了A点才开始计时,则测得上半段的平均速度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);小车通过斜面下半段的路程为 cm,下半段的平均速度是 m/s。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在A到C不同位置的速度(如图乙)。横轴为时间,纵轴为速度,屏幕图像如图丙所示,通过查阅资料,得知:速度-时间图像与横坐标轴所包围部分(即图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v-t图像(图像的趋势不改变),请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。
【答案】(1)
(2) 偏大 40.0 0.4
(3)0.1
【详解】(1)用刻度尺测出小车运动的路程,用秒表测出小车运动所用的时间,利用即可算出速度,因此,该实验的原理为。
(2)[1]如果小车过了A点才开始计时,会使测得时间偏小,根据速度可知,测得上半段的平均速度vAB偏大。
[2]由图可知,小车下半段通过的路程为
sBC=40.0cm=0.400m
小车通过斜面下半段的速度为
(3)图丁中阴影部分的面积为
由题可知,小车A运动的距离
则小车A在0~1s内的平均速度为
10.小明同学用如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)全程的平均速度;
(2)物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s;
(3)实验过程中,小车在路程中点的速度表示为,在时间中点的速度表示为,分析推理判定 (选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明进一步实验测得小车斜面上运动时,前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则小车全程平均速度是多少 ?(用字母和表示并写出推导过程)
【答案】 小于 加速 0.832 大于
【详解】(1)[1]从A滑到坡底C处的时间,再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间,AB段的路程是AC段的一半,但所需时间大于一半,所以小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
(2)[2]由图丙可知,随着时间的增加,小车运行的速度逐渐变大,说明小车在斜面上做加速运动。
[3]由图像丙可知,速度时间图像是一条过过原点的直线,说明速度与时间成正比,当t=2.5s时,速度为0.8m/s,从A滑到坡底C处的时间,则到达坡底的速度
(3)[4]小车做加速运动,所以小车到达时间中点时还没有到达路程中点,所以大于。
(4)[5]设全程路程为2s,前半程的时间为
后半程的时间
全程的平均速度
11.小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A处滑到坡底C处的时间;再次将小车从处静止释放,测出小车从A处滑到中点B处的时间。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)全程的平均速度。
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图乙)。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 (选填“匀速”或“变速”)运动;小车到达坡底时的速度为 。
(4)若小车还没释放之前就已经开始计时,则测得的时间跟真实值相比偏 ,平均速度跟真实值相比偏 。
(5)AC间距离为s1,AB间距离为s2,小车从B到C的平均速度的表达式: (用字母表示)。
【答案】(1)小于
(2)A
(3) 变速 0.8
(4) 大 小
(5)
【详解】(1)AC段的时间,AB段的时间,由题知B是AC段的中点,设一半路程为s,则前半程AB段平均速度为
全程AC段的平均速度为
由上述分析可知,小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
(2)小车通过中点B时的速度不为零,所以小明要想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时,不能在B处静止释放。
(3)[1]由丙图像可知,随着时间增加,速度发生变化,可以看出小车在斜面上滑下时是变速运动。
[2]已知小车从A处滑到坡底C处的时间为2.5s,由图可知,当t1=2.5s时,小车的速度为0.8m/s,即小车到达坡底时的速度为0.8m/s。
(4)[1][2]若小车还没释放之前就已开始计时,所测得的时间会偏大,而路程一定,由可知,测得的平均速度会偏小。
(5)若AC段的时间,AB段的时间,则BC段的时间为
已知AC间距离为s1,AB间距离为s2,则段的路程为
则小车从B到C的平均速度的表达式
题型03 平均速度的计算
12.新国标电动车标准要求电动自行车的最高车速不能超过。张老师的家距离学校,他每天骑着新国标电动车上下班。
(1)张老师骑着新国标电动车从家到达学校,最短需要多少时间?
(2)若张老师以的速度在路上骑行,此时间段内行驶了多长距离?
(3)若张老师从家到学校骑行用时,中途又因红绿灯等因素多停留了,则他在上班途中的平均速度为多少?
【答案】(1)0.2h
(2)150m
(3)4m/s
【详解】(1)最短需要时间为
(2)行驶距离为
(3)总共需要时间为
平均速度为
13.汽车已经走进千家万户,成为我们日常生活中主要交通工具,汽车在出厂前要进行性能测试,一辆新能源汽车在测试中,先在模拟山路上以的速度行驶6分钟,紧接着在模拟公路上以的速度行驶。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程;
(2)该汽车在模拟公路上行驶的时间;
(3)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
【答案】(1)3600m
(2)4min
(3)18m/s
【详解】(1)汽车在模拟山路上行驶的时间
汽车在模拟山路上行驶的路程
(2)汽车在模拟公路上行驶的时间
(3)汽车在这次整个测试过程中的平均速度
14.目前全区中小学使用的长鼻子校车,为学生上下学提供了方便。如图所示是某校车行驶过程中,在水平路面上直线运动的路程与时间的图像,已知在前10s汽车通过的路程为0.1km。请根据提供的信息回答下列问题:
(1)该校车在前10s内的平均速度是多少?
(2)该校车在10s~20s内的路程是多少?
(3)该校车在前20s内平均速度是多少?
【答案】(1)10m/s
(2)130m
(3)11.5m/s
【详解】(1)该校车在前10s内行驶的路程
前10s内的平均速度
(2)由图可知,汽车在10~20s内做匀速直线运动,速度v=13m/s,该校车在10s~20s内的路程是
(3)该校车在前20s内行驶的路程
前20s内平均速度
15.小明的家到学校有800m路程。一次他从学校回家,开始以1m/s的速度匀速行走,但当他走到一半路程时突然下起了大雨,他马上以4m/s的速度匀速跑回家。求:
(1)小明走完前一半路程所用的时间;
(2)小明跑完后一半跑程所用的时间;
(3)小明从学校到家整个路程的平均速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【小题1】小明的家到学校有800m路程,开始以1m/s的速度匀速行走,走完前一半路程所用的时间
【小题2】以4m/s的速度匀速跑完后一半跑程所用的时间
【小题3】从学校到家整个路程的平均速度
拔高综合练
16.在水平桌面上做直线运动的金属球,先后经过A、B、C三个位置时,对应的刻度尺示数及电子表表盘显示的示数(图中数字分别代表时、分、秒)如图所示。金属球在AB段运动的路程为 cm,通过AB段的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过BC段的平均速度。
【答案】 30.00 大于
【详解】[1]由图可知,该刻度尺的分度值为0.1cm,故A点处的刻度位置为6.50cm,B点的位置为36.50cm,C点的位置为66.50cm,则AB段的路程和BC段的路程均为30.00cm。
[2]通过AB段的时间为
通过BC段的时间为
则通过AB段的时间小于通过BC段的时间,根据可知,AB段的平均速度大于BC段的平均速度。
17.取两个不同的纸锥,让它们从不同的高度落下,并以竖直墙砖为背景(每块墙砖均相同),如图是纸锥下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片。
(1)由图可知,拍照记录中的纸锥1始终做 运动,两个纸锥经过水平线时的速度 ;
(2)若测得纸锥2在间的平均速度为,照片上每块墙砖高为,照片与实际物体的尺寸大小之比为,则照相机每隔 s曝光一次,纸锥2在间的平均速度为 。
【答案】(1) 匀速直线 2∶3
(2) 0.2 1.25
【详解】(1)[1]据图可知,纸锥1在任意相同的时间内,路程是相同的,说明纸锥1在做匀速直线运动。
[2]路程BD段可知,此时两纸锥相同时间内的路程相同,均做匀速直线运动,且运动的路程相同,设照相机每隔t时间曝光一次,则纸锥1所用的时间为3t,纸锥2所用的时间为2t,则两个纸锥经过水平线时的速度之比为
(2)[1]据图可知,纸锥2在间的路程为3块墙砖的高度,图中距离为3cm,则实际路程为
则照相机曝光一次的时间间隔为
[2]纸锥2在间的路程为
纸锥2在间的时间为
纸锥2在间的平均速度为
18.把带有滴墨水装置的小车放在水平桌面上的纸带上,小车每隔0.2s滴一滴墨水。当小车向左做直线运动时,在纸带上留下了一系列滴墨水,其分布如图所示。第1滴墨水至第7滴墨水总长度为1.2m。则:
(1)根据图像推断从第1滴墨水至第7滴墨水小车做 运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)
(2)小车从第1滴墨水至第7滴墨水全程的平均速度是多少 ?
(3)若第1滴墨水至第3滴墨水平均速度为,则第3滴墨水至第7滴墨水的长度是多少 。
【答案】(1)减速
(2)1m/s
(3)0.72m
【详解】(1)由图中纸带上“滴痕”的轨迹可以发现,在相等的时间内,小车运动的路程越来越小,由可知,小车的运动速度逐渐减小,即小车做减速直线运动。
(2)第1滴墨水至第7滴墨水总长度为1.2m,由图可知,小车从图中第1滴墨水至第7滴墨水运动过程中,有6个时间间隔,每个时间间隔为0.2s,所以小车运动的时间为1.2s,小车从第1滴墨水至第7滴墨水全程的平均速度是
(3)若第1滴墨水至第3滴墨水平均速度为,第1滴墨水至第3滴墨水间的距离为
则第3滴墨水至第7滴墨水的长度是
19.小南同学常在学习之余时练习打乒乓球,如图是他某次挥拍击打后,乒乓球在空中运动的部分频闪照片,已知乒乓球的直径为40mm,频闪照片的时间间隔为0.05s,则图中乒乓球在各时间间隔内的最大平均速度约为( )
A.0.8m/s B.1.9m/s C.2.4m/s D.3.6m/s
【答案】C
【详解】由题意可知,乒乓球直径为40 mm=0.04 m,频闪照片间隔为t=0.05 s。根据图中球心相邻两次曝光时所移动的最大距离约为3个球径(即s=0.12 m),则它在该时间间隔内的最大平均速度约为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20.小枫用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他将小车从带刻度的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时(数字分别表示“时:分:秒”)。小车经过AC全程的路程记为s,所用时间记为t,则下列说法错误的是( )
A.小车下滑过程中做加速运动
B.小车下滑过程中全程的平均速度是0.3m/s
C.如果在A点时先释放小车,后按下秒表开始计时,则会使所测AB端的平均速度偏大
D.小车下滑经过点时的速度小于经过点时的速度
【答案】D
【详解】A.由图可知,则AB段的路程为,小车在AB段所用的时间为;BC段的路程为,小车在BC段所用的时间为;由可得,小车在AB段的速度比BC段的速度小,所以小车在下滑过程中做加速运动,故A正确,不符合题意;
B.全程的路程为,所用时间为,由可得,小车下滑过程中全程的平均速度为,故B正确,不符合题意;
C.如果在A点时先释放小车,后按下秒表开始计时,则开始计时偏晚,根据,会使所测AB段的平均速度vAB偏大,故C正确,不符合题意;
D.由于小车在向下运动过程中,速度越来越大,所以经过时间时的位置还没达到的位置,所以小车下滑经过点时的速度大于经过点时的速度,故D错误,符合题意。
故选D。
21.某实验小组利用带有刻度的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”(如图甲),小刚对实验装置进行改进,在斜面顶端安装一个位移传感器,可实时测量传感器到小车的距离,计算机就可以算出小车的v-t图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.小车从A点运动到C点的路程为s=90cm
B.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程BC的平均速度
C.若使斜面的坡度减小,则小车的v-t图像应该在图乙的A区域
D.小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度
【答案】D
【详解】A.小车从A点运动到C点的路程为
故A错误;
B.直接将小车从B点由静止释放,所测时间不是运动过程中后半程的时间,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段的时间之差才是通过BC段的时间,故B错误;
C.若使斜面的坡度减小,小车下滑速度增加的变慢,相同时间内速度的变化量变小,那么小车的v-t图像应该在图乙的B区域,故C错误;
D.小车沿斜面向下运动时速度越来越快,则小车在上半程所用的时间要大于下半程的时间,路程相同,时间越大,由公式可知,速度越小,故小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度,故D正确。
故选D。
22.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 (填“平缓”或“陡峭”)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)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______(填字母)。
A.B. C. D.
(4)小车未开始运动就计时,速度测量值偏 。
(5)完成实验后,小明在对实验进行评估时意识到,时间不容易测准。在测量时间时,以下做法中能减小测量误差的是_______(多选)。
A.熟练使用电子停表
B.适当减小选定位置的间距
C.用光电计时器代替电子停表
【答案】(1)平缓
(2)0.25
(3)C
(4)小
(5)AC
【详解】(1)在测量物体运动的平均速度实验中,若斜面坡度陡峭,小车下滑速度快,通过某段路程的时间短,不便于准确测量时间;而使斜面保持平缓的坡度,小车下滑速度较慢,通过某段路程的时间较长,便于测量时间。故应使斜面保持很平缓的坡度。
(2)B为AC中点,sAC=1m,则,小车通过AB段所用时间,小车通过AB段的平均速度
(3)小车从斜面顶端下滑过程中,速度是越来越大的。
A .图象A表示路程不随时间的变化而变化,则小车处于静止状态,故A不符合题意;
B .图象B表示随着时间的增加,速度不发生变化,说明小车在做匀速直线运动,故B不符合题意;
C .图象C表示相同时间内通过的路程在逐渐增加,说明小车在做加速运动,符合小车下滑过程速度越来越大的情况。故C符合题意;
D. 图象D表示路程和时间成正比,说明小车在做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选 C。
(4)如果小车未开始运动就计时,记录的时间会比实际运动时间偏大。根据平均速度公式,当路程一定时,时间偏大,速度的测量值就偏小。
(5)A .熟练使用电子停表,可以更准确地操作停表,减少人为操作带来的误差,从而减小测量误差。故A符合题意;
B .适当减小选定位置的间距,小车通过该间距的时间会更短,测量时间的误差会更大。故B不符合题意;
C .光电计时器比电子停表更精确,能够更准确地测量时间,从而减小测量误差。故C符合题意。
故选AC。
23.某小组在“测量平均速度”实验中,设计了如图1所示的实验装置。让小车从带刻度的斜面顶端由静止滑下,当小车到达A、B、C三处时
(1)本实验金属片的作用是便于准确测量 。
(2)实验中,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测得的AC段平均速度 。(选填“偏大”或“偏小”)
(3)实验中,对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC,下列方法最好的是 。
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间tBC与路程sBC,计算得到vBC;
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间tBC,再测量路程sBC,计算得到vBC;
C.不用重新测量,利用已有数据求得tBC=tAC﹣tAB、sBC=sAC﹣sAB,再计算得到vBC;
(4)在图2的四个速度与时间的关系图像中,能正确反映小车下滑运动的是 。
(5)小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小车通过下半程的平均速度,小车全程的平均速度是 m/s。
【答案】(1)时间
(2)偏大
(3)C
(4)C
(5) 小于 0.24
【详解】(1)金属片的作用是使小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的路程和时间。
(2)AC段的路程sAC是固定的,过了A点才开始计时,测量的时间偏小,由可知,测得AC段平均速度偏大。
(3)A.小车从B点由静止释放时,其运动状态与从A点由静止滑下经过B点时的运动状态不同,不能准确反映小车在AC段下半程的平均速度,故A不符合题意;
B.小车从A点由静止释放,由于小车在经过B点时计时,存在较大的时间测量误差,故B不符合题意;
C.不用重新测量,利用已有数据求得sBC=sAC﹣sAB、tBC=tAC﹣tAB,计算得到vBC,这种方法利用了前面已经测量好的数据,避免了重新测量带来的误差,是获取下半程sBC的平均速度vBC的最好方法。故C符合题意。
故选C。
(4)小车从斜面顶端由静止滑下,做加速直线运动,速度越来越大。 在速度—时间图像中,速度随时间的增加而增大的图像是过原点的倾斜直线,所以能正确反映小车下滑运动的是选项C。
(5)[1]小车从斜面顶端由静止滑下,速度越来越大,所以小车通过上半程的时间tAB大于通过下半程的时间tBC 。上半程和下半程的路程sAB=sBC,根据平均速度公式可得,小车通过上半程的平均速度vAB小于小车通过下半程的平均速度vBC。
[2]由图可知,sAC =120cm=1.2m,tAC=5s。 则小车全程的平均速度
24.如图所示,某同学在学校运动会100m赛跑中,以15s的成绩跑完全程,测得他在前60m的平均速度是6m/s,求:
(1)该同学跑前60m所用时间;
(2)该同学全程的平均速度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)已知前60m的平均速度为,根据的变形公式可求出前60m所用时间为
(2)根据求该同学全程的平均速度为
25.如图所示是某高速路上一个区间测速的相关标识,区间测速的基本原理:通过监控摄像头获取车辆到达区间测速起点的时间、车辆到达区间测速终点的时间,从而得出该车辆通过该测速区间的时间,结合区间距离计算平均车速,用来判定车辆是否超速。假设某车辆以65km/h的速度进入如图所示的区间测速路段,行驶了一段距离后,又以90km/h的速度行驶了0.3h,然后再以65km/h的速度继续行驶直至离开该区间测速路段,请计算:
(1)汽车以90km/h的速度行驶的路程;
(2)汽车前后以65km/h的速度行驶的总时间;
(3)在该区间测速路段,该汽车的平均速度有没有超出限定速度。
【答案】(1)27km
(2)0.2h
(3)没有超出限定速度
【详解】(1)汽车以90km/h的速度行驶了0.3h,路程为
(2)由图可知,该区间测速的长度为40km,则汽车前后以65km/h的速度行驶的总路程为
则汽车前后以65km/h的速度行驶的总时间为
(3)汽车在该区间测速路段行驶的总时间为
则在该区间测速路段,该汽车的平均速度为
由图可知,该区间限速80km/h,所以该汽车的平均速度没有超出限定速度。
链接中考
26.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。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A点后才开始计时,测出段平均速度将偏大
【答案】D
【详解】A.刻度尺1dm均分10格,则分度值为0.1dm=1cm,段距离为
故A错误;
B.段平均速度为
故B错误;
C.小车从点到点做加速直线运动,故C错误;
D.若小车过A点后才开始计时,测得的时间偏短,由得,测出段平均速度将偏大,故D正确。
故选D。
27.(2025·四川南充·中考真题)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)表格空白处的时间为 s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为 m/s(保留两位小数)。
【答案】(1)4.4
(2)变速
(3)0.23
【详解】(1)由图乙可知分针在0和1之间,且没有过半格;大盘分度值为0.1s,秒针指在4.4s处,所以表格空白处的时间为4.4s。
(2)分析表格数据可知小车从斜面下滑后,第一个20m所用的时间为2.0s,第二个20m所用的时间为0.8s,第三个20m所用的时间为0.7s,第四个20m所用的时间为0.5s,第五个20m所用的时间为0.4s,则可以得出通过相同的路程,所用的时间越来越短,即小车运动速度越来越快,所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。
(3)小车在第5次实验的平均速度为
28.(2025·山西·中考真题)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用 测量气泡运动的时间,依据公式 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为 。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做 运动,你判断的理由是 。
【答案】(1) 停表
(2)5
(3) 匀速直线 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据得到气泡运动的速度。
(2)由图可知,AB两点之间的距离是50.0cm,所用的时间为2s×5=10s
气泡从点运动到点的平均速度为
(3)[1][2]由图可知,气泡在水中沿直线从点到点运动时,气泡在相同时间内通过的路程相等,气泡做匀速直线运动。
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29.(2025·山东济南·二模)四月份以来,我市降雨频繁。小玲发现“瓢泼大雨”砸得脸疼、而“蒙蒙细雨”则润物无声。查阅资料得知:雨滴从高空由静止下落,开始时速度会越来越大、所受的空气阻力也会随着速度的增大而增大,当空气阻力增大到与其自身重力大小相等时,雨滴便会以此时的速度继续匀速下落,这个速度称为雨滴下落的“收尾速度”。
小玲猜测:雨滴下落的“收尾速度”很可能与其质量以及横截面积的大小有关。于是她找来六个质量、半径不同的小球进行实验。
(1)她使用频闪照相的方式,每隔0.1 s拍摄一张照片,再将多张照片合成,便可得到小球完整的下落轨迹(如图)。为了得到小球的下落速度,还需要的测量工具是 。
(2)请你通过1号小球的“频闪照片”(如图)判断:小球在C点是否已经达到收尾速度? (选填“是”或“否”);你的判断依据是: 。
(3)小玲继续测量了2、3、4、5号小球的收尾速度,相关数据见下表:
小球编号
1
2
3
4
5
6
质量m/g
2
5
8
5
5
10
半径r/m
0.05
0.05
0.05
0.10
0.25
0.20
收尾速度v/(m/s)
16
40
64
10
1.6
(4)要想得到小球的收尾速度与小球质量的关系,应该比较 (填序号)三个小球的数据,可得到结论是: 。
(5)在对6号小球进行测试前,小玲根据前面五个小球的运动规律推测:6号小球的收尾速度应该 3.2 m/s(选填“>”“<”或“=”)。
(6)综合分析实验数据可知:“瓢泼大雨”比“蒙蒙细雨”收尾速度更大的主要原因是其 (选填“质量”或“半径”)更大。
【答案】 刻度尺 是 见解析 1、2、3 半径相同时,小球的收尾速度与其质量成正比 > 质量
【详解】(1)[1]每隔0.1 s拍摄一张照片,由拍摄的次数可以算出时间,根据速度计算公式可知还需要测量下落的路程,即还需要的测量工具是刻度尺。
(2)[2][3]由图可知,小球到达C点前后相同的时间通过的路程相同,由此可知小球到达C点时已经做匀速直线运动,达到收尾速度。
(4)[4][5]要想得到小球的收尾速度与小球质量的关系,需要控制半径相同,则应选择1、2、3三组数据进行分析,通过对实验数据的分析,可得出的结论为:半径相同时,小球的收尾速度与其质量成正比。
(5)[6]通过比较第1和第3组数据,可以得出当半径相同时,质量变为原来的几倍,收尾速度也变为原来的几倍;通过比较第2和第4组数据,可以得出当质量相同时,半径变为原来的二倍,收尾速度变为原来的四分之一;通过比较第5和第6组数据,质量为原来的两倍,如果半径不变,则收尾速度应为3.2 m/s,但由于第6组数据的半径小于0.25m,所以6号小球的收尾速度大于3.2 m/s。
(6)[7]综合分析实验数据可知:质量越大,收尾速度越大。所以“瓢泼大雨”比“蒙蒙细雨”收尾速度更大的主要原因是“瓢泼大雨”的质量更大。
30.(2025·山西·模拟预测)如图为生活中常见的屋顶,基本呈坡型,但形状不完全一样,有些是平面,有些则是曲面。爱动脑筋的小晋思考:这些坡型屋顶应该都具有排除屋顶积水的功能,那么,不同形状的坡型屋顶排水快慢是否相同呢?请你选择必要的器材,设计一个可操作的探究方案。(提示:可以配图说明)
【答案】见解析
【详解】由于探究的是不同形状的坡型屋顶排水快慢是否相同呢,变量是不同形状的轨道,那么其它的物理量需要相同,比如轨道的材料相同,用小球模拟雨滴,那么需要保证同一小球从同一高度静止滑下,还需要比较快慢,在终点处立一个挡板,采用相同的路程比较时间的方法比较快慢,故需要用秒表记录小球运动到轨道底部(撞击挡板)所用的时间即可,通过比较小球运动的时间,从而确定排水的快慢,故实验设计如下:
实验器材:支架、小球、挡板、秒表、材质相同的斜面轨道和曲面轨道。
实验步骤:将支架、挡板、轨道按下图组装,让同一小球分别从斜面轨道和曲面轨道的同一高度(O点)自由滑下,用秒表记录小球运动到轨道底部(撞击挡板)所用的时间,分别记作和。
实验结论:若,则不同形状的屋顶排水快慢相同;若,则不同形状的屋顶排水快慢不同。
31.(24-25八年级上·江苏无锡·期末)小红利用如图所示的器材研究气球火箭的运动特点,气球火箭固定在长为20cm的吸管BC上,将气球充气后,静止释放,当吸管B端运动到A点时,气球火箭停下来。
(1)为了测量气球火箭运动的速度,需要刻度尺和 ;请你用身边的刻度尺(分度值为1mm),测出试卷上吸管BC的长度为 cm;
(2)小红测出气球火箭全程运动的时间为2.25s,请计算此过程中气球火箭的平均速度为 m/s;(保留两位小数)
(3)小红对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量,记录数据如下表:
路程s(cm)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
时间t(s)
0
0.70
1.00
1.22
1.41
1.58
1.72
1.86
2.00
分析数据发现:气球火箭从第 s开始可能做匀速直线运动,速度为 m/s;(保留两位小数)
(4)利用手机软件模拟“频闪摄影”技术,每隔相等时间曝光一次得到如图乙所示的照片,请跟根据照片,描述气球火箭的运动特点: 。为了能更准确地描述气球火箭的运动,可以将曝光间隔的时间调得更 些。
【答案】(1) 秒表 1.00
(2)0.89
(3) 1.58 1.43
(4) 见解析 短
【详解】(1)[1][2]测量气球火箭运动的速度,需要测量路程和时间,用刻度尺测距离,用秒表测时间;刻度尺的分度值是1mm,试卷上吸管BC的长度为1.00cm。
(2)由图可知,AB长度大约是BC长的10倍,AB的长度s=10×20cm=200cm=2m
故此过程中气球火箭的平均速度为
(3)[1][2]由表中数据可知,气球火箭从第1.58s开始,路程增加20cm=0.2m,时间增加0.14s,可能做匀速直线运动,速度为
(4)[1][2]由图可知,相同时间内,火箭的路程逐渐增大,做变速直线运动,速度越来越大;如果将曝光间隔的时间调得更短,获得的火箭的位置更多,速度的变化更加明显,可以更准确地描述运动。
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