内容正文:
第一章 机械运动
第4节 速度的测量
如图,从房檐下落的水滴、从斜坡自动滑下的自行车做的都是变速
运动。我们知道变速直线运动的快慢可以用平均速度来描述。那么怎样
测量平均速度呢?
1. (重难点)能用刻度尺和秒表正确地测量物体运动的距离和所用
的时间,并根据公式v=,计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
2. 了解其他形式的测速方法。
1. 实验原理: 。
2. 实验器材:斜面、木块、小车、 、 、金
属片等。
3. 实验方法:利用刻度尺测出物体通过的 ,利用秒表测
出物体通过这段路程所用的 ,则可利用公式v=计算出物体的
平均速度。
v=
刻度尺
秒表
路程
时间
测量物体运动的速度(课标必做)
[一题多设问]小芳利用如图所示装置进行“测量平均速度”的实验。
(1)实验依据的原理是 。
v=
(2)按上图组装器材时,应注意斜面的坡度要较 ,目的
是 。
小
方便计时
(3)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用 测
出小车头部到金属片的距离s,用 测量小车从斜面顶端滑下到
撞击金属片的时间t,并把所测数据填入下表中。
路程/m 运动时间/s 平均速度/(m·s-1)
全程 s=1.2 t=3 v=①
上半程 s1=0.6 t1=2.1 v1=②
下半程 s2=③ t2=④ v2=⑤
刻度尺
秒表
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车头部到金属片的距离s1和小
车滑过该段路程所用的时间t1,并将所测数据填入上表中。
(5)根据图示和表格中已有的数据把空白处填写完整。(结果保留两
位小数)
路程/m 运动时间/s 平均速度/(m·s-1)
全程 s=1.2 t=3 v=①
上半程 s1=0.6 t1=2.1 v1=②
下半程 s2=③ t2=④ v2=⑤
0.4
0.29
0.6
0.9
0.67
(6)分析表格中的数据可知:小车在斜面上滑动过程中速度大
小 (选填“相同”或“不同”),由此可知小车做的是 (选
填“匀速”或“变速”)直线运动。下列图像中能大致反映小车在斜面上运
动情况的是 。
不同
变速
B
(7)实验中的金属片可以让小车在确定位置停下,会便于 。
(8)如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC ;若小车撞上金属片后过了一会儿才按秒表,则所测小车的平均速度 ;若在实验中,测量总路程时小芳从斜面顶端量到斜面底端,那么测得的平均速度会 。(均选填“偏大”或“偏小”)
记录时间
偏大
偏小
偏大
1. 在“测量物体运动的平均速度”时,小车自斜面顶端滑下开始计时,滑至斜面底端停止计时,如图所示。此过程中小车的平均速度是( B )
B
A. 10 cm/s
B. 9 cm/s
C. 8 cm/s
D. 7 cm/s
2.在平直的公路上,小明坐在车上用电子手表的秒表功能记下了
汽车连续通过4根电线杆的时间为15 s,相邻电线杆间的距离为50 m,
则汽车的平均速度约为( D )
A. 90 km/h
B. 70 km/h
C. 48 km/h
D. 36 km/h
D
3.如图所示是苹果下落过程中拍摄的频闪照片,相机每隔0.1 s曝
光一次。
(1)由此可判断苹果下落是 (选填“匀速”或“变速”)运动,其
理由是 。
变速
相同时间内运动的路程逐渐变大
(2)照片上A与B的间距,所对应的苹果的实际运动路程为57 cm,则
苹果在这段路程上的平均速度是 m/s。
1.9
课后强化
13
测量物体运动的速度
1. (2024·自贡)为测量小车在斜面上运动的平均速度,让小车从斜
面上的A点由静止开始下滑,分别记录下小车在A点、B点和C点的位置
和时刻如图所示,则AB段的距离是 cm,AC段的平均速度
是 m/s。
40.0
0.2
2.[科学思维]如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,
若频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次,分析照片可知:小球在做
(选填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是
;小球从A点到F点所用的时间是 s,共运动
了 cm的路程,小球从B点到F点的平均速度为 m/s。
变速
任意相等的时间内,
通过的路程不相等
1
12.50
0.15
3.[教材改编]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1)。屏幕图像如图2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。
加速
0.8
4.在测物体平均速度的实验中,如果测出物体的运动时间比实际
值偏大,则测量出的物体的平均速度( C )
A. 跟实际值相同 B. 比实际值偏大
C. 比实际值偏小 D. 不能确定
C
5.如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程,图中的
秒表(秒表每格为1 s)分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻,B点
是AC的中点。关于小车通过上、下半段路程所用的时间和平均速度的
关系,下列正确的是( D )
A. tAB<tBC
B. tAB=tBC
C. vAB>vBC
D. vAB<vBC
D
6.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。下列数据处理正确的是( B )
A. 图中AB段的路程sAB=50.0 cm
B. 如果测得AC段的时间tAC=2.5 s,则AC段的平均速度vAC=32.0 cm/s
C. 在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D. 为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
B
7. [科学探究]小明想测量小车的平均速度,设计了如图甲所示的
实验装置。让小车从斜面顶端由静止下滑,当小车前端经过A点时开始
计时,t=4 s时小车前端经过B点,t=6 s时小车前端经过C点。AB间距
90 cm,AC间距180 cm。请回答:
(1)为了更便于测量小车运动的时间,实验开始前需调节木块的位
置,使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度,木块放
在 (选填“A”或“B”)位置下方更合适。
(2)小车通过AC段的平均速度vAC为 m/s,小车通过AB段的
平均速度vAB为 m/s,小车通过BC段的平均速度vBC
为 m/s,比较可知vAB (选填“>”“=”或“<”)vBC。
小
A
0.3
0.225
0.45
<
(3)图乙所示图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的
是 。
(4)为了测量小车在整个运动过程中通过BC段的平均速度,某同学
让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车
通过BC段的平均速度。他的做法正确吗? (选填“正确”或
“不正确”),理由是
。
C
不正确
小车从斜面A点运动到C点的过程中,经过B点时
的速度不为零(或小车整个运动过程中的起点是A点不是B点)
(5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为
v1,后半程平均速度为v2,则小车全程的平均速度v= (用字母
v1和v2表示)。
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