内容正文:
1.4速度的测量
一、单选题
1.某同学看到学校中的一个水管在滴水,马上前去拧紧。在此过程中他突然想到水滴下落的快慢有什么规律吗?于是他和几名同学找来秒表、刻度尺、数码相机等器材开始了研究。首先他们调整水管阀门使水能一滴滴的下落,并保持水管向下滴水的时间间隔相等。此时他们将刻度尺放在水滴下落路径的旁边,用数码相机拍照。分析照片之后发现,每滴水的运动规律基本相同。其中一幅照片如图所示。水滴从图中最上面一滴水位置至最下面一滴水位置的运动过程中,下列说法中不正确的是( )
A.水滴下落的过程中速度逐渐增大
B.水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度小
C.水滴下落过程中平均速度随着下落高度的增大而增大
D.水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
2.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.小车从A点到C点做匀速直线运动 B.AB段平均速度为0.2dm/s
C.AB段距离为4.0cm D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
3.小明和同学们用机械停表和刻度尺测量篮球下落的速度,他们先测出三楼到地面的距离,然后用机械停表测出篮球从三楼静止释放竖直落地的时间。下列对该实验的说法正确的是( )
A.应使用量程为5m的卷尺测出三楼的楼面到地面的距离
B.应使用量程为10m的卷尺测出三楼天花板到地面的距离
C.为了减小误差,篮球下落的高度和时间均应该多次测量
D.本实验最终计算出的是篮球下落到地面前一瞬间的速度
4.如图是“测平均速度”的实验,其中s1=60cm,s2=30cm,秒表每格为1s,下列有关该实验的叙述正确的是( )
①实验中,为了便于测量时间,斜面应保持很小的坡度
②实验中,小车做变速直线运动
③实验中,小车通过全程的平均速度为0.18m/s
④实验中,小车通过上半段路程的平均速度大于小车通过下半段路程的平均速度
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
5.小明为了“测量物体运动的平均速度”,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,并用电子设备记录了每隔相同时间小车在斜面上的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度之比为1∶2
B.小车在AB段的平均速度与AC段的平均速度之比为1∶3
C.如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度偏小
D.为了测出小车在下半程的平均速度,不能让小车从C点静止下滑
二、填空题
6.平直公路上有甲、乙两辆汽车,它们的运动路程随时间变化的关系图线如图a所示,根据图a可知,经过30s时,汽车甲在乙 (选填“前方”、“后方”) m处;在图b中,被测物体的长度为 cm。
7.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象如图所示,当运动30s时,甲、乙两物体之间的距离为 m。
8.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。
9.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法.如图是同一相机拍摄的质量相等的甲、乙两球同时从同一高度竖直向下运动的频闪照片,由图可知:甲球从A到B的时间与乙球从C到D的时间的大小关系是tAB tCD,可以判断乙球做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动.若每隔0.02s拍照一次,测得AB间的距离是4.8cm,则甲球的速度为 m/s。
10.匀速直线运动的甲、乙两物体,它们通过的路程之比为2∶1,所用时间之比是1∶3,则它们的速度之比是 。
11.小濮用每隔0.5s曝光一次的相机,拍得小球下落的照片 (如图所示)。小球从A 到D下落的速度变化情况是 (选填“不断变快”“不断变慢”或“先快后不变”),判断的依据是 。
三、实验题
12.为了“探究小车沿斜面下滑时速度的变化”给你提供了如图所示的装置。
(1)实验依据的原理是 ;
(2)要完成该探究实验,需用的测量工具有 和 ;
(3)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较 (填“陡”或“缓”)些;
(4)若图中停表的每格为1s,小车通过全程的平均速度为 m/s,小车沿斜面下滑的过程中,速度的变化情况是 ;
(5)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,小明想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,他应该将小车从 (填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
13.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示。
(1)依据照片可判断,小球在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得cm,cm,则小球在BC段的平均速度为 m/s,小球在AC段的平均速度为 m/s;
(3)下列图像中,能说明小球在斜面上运动情况的图像是 。
A. B.
C. D.
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间中点时的速度为,经过路程中点时的速度为,则 (选填“>” “<”或“=”)。
14.某同学利用频闪照相技术测量小球下落过程的平均速度,整理的部分实验报告如下,请将报告内容补充完整。
实验原理: 。
实验器材:小球、刻度尺、频闪照相机
实验步骤:
(1)将刻度尺竖立在水平地面上,一小球从刻度尺零刻度线所在高度由静止下落。下落过程中,利用频闪照相机每隔0.05s拍摄一次小球的照片,其运动轨迹如图所示;
(2)分别测出小球通过的路程: cm,,;分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论:
(3)小球在这三段路程的平均速度分别为: cm/s,,;
(4)由于三段路程的平均速度vAB、vBC、vCD逐渐 (选填“变大”或“变小”),小球在竖直下落过程中,做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
15.小明利用滚尺和手机秒表测量自己步行的平均速度。图甲是测量长度的滚尺,滚尺主要由计数器和滚轮组成,滚轮由塑料轮毂(gǔ)和橡胶轮胎组成,将滚轮沿被测路径滚动时,通过滚轮滚动的圈数可以得出路径长度,长度在计数器上直接显示。
(1)将滚尺的示数清零后,推动滚尺,手机同时计时,测出某次步行的距离如图乙所示,其距离为 m.手机记录的对应时间为,该段时间内小明步行的平均速度为 。
(2)已知该滚尺滚轮的直径为D,用s表示滚尺测出的距离,则上述测量中滚轮滚动的圈数 (利用题中的字母写出表达式)。
(3)长期使用后,滚轮的轮胎磨损严重,会导致测量出的步行速度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
16.如图所示,在“研究气泡的运动速度”实验中。
(1)在长约120cm的玻璃管中注水,注水量为( )
A.满 B.近满
C.大半管 D.半管
(2)气泡开始运动后,记录气泡从O点开始到各段的时间如表格所示。根据表中的数据在图中画出气泡运动的s-t图像;
路程s/cm
0
20
40
60
80
时间t/s
0
4
8
12
16
(3)气泡在运动到30cm处的速度为 m/s;
(4)在测量的这段路程中,气泡的运动可以看成 运动。
四、计算题
17.甲、乙两车同时同地开始做匀速直线运动,它们的图如图所示,求:
(1)甲车运动的速度。
(2)运动7秒,甲、乙两车相距的距离。
18.小华家驾车到重庆西站乘高铁去成都旅游,小华通过铁路12306网站查询到列车时刻表如下表所示,去西站行程中观察到路边的交通标志牌如图所示。求:
车次
重庆西开
成都东到
运行距离
G1346
8:38
9:40
240km
G1692
8:49
10:05
240km
G1482
9:11
10:31
240km
(1)在交通正常的情况下,他们从交通标志牌处到达重庆西站所用的最少时间;
(2)若他们乘坐的是高铁G1482,该趟高铁运行的平均速度。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
答案
D
D
C
A
B
1.D
A.由图中可以看出,下落过程中,水滴之间的距离逐渐增大,而时间间隔相等,所以判断雨滴速度逐渐变大,A正确,不符合题意;
B.水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离,也就是说全部时间内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍,所以前一半时间内的平均速度小于全程的平均速度,故B正确,不符合题意;
C.下落过程中,速度越来越快,即下落相同的高度所用时间越来越短,所以水滴下落过程中平均速度随着下落高度的增大而增大,故C正确,不符合题意;
D.水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离,也就是说全部时间内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍,所以前一半时间内的平均速度小于全程的平均速度,故D错误,符合题意。
故选D.。
2.D
A.由图可知小车在斜面上做加速运动,故A错误;
BC.小车AB段的路程为
所用的时间为2s,则AB段平均速度为
故BC错误;
D.若小车过A点后才开始计时,导致测量的时间偏小,由可知,测量的速度偏大,故D正确。
故选D。
3.C
A.三楼放下球,高度大约7m,可以选择量程为10m的卷尺测量篮球下落的高度,故A错误;
B.三楼天花板到地面的距离约为10米,选择量程为10m以上的卷尺测量,故B错误;
C.为了减小误差,篮球下落的高度和时间均应该多次测量取平均值,故C正确;
D.本实验测出的是篮球下落到地面前的平均速度,故D错误。
故选C。
4.A
①实验中,斜面应保持很小的坡度,这样可以减缓小车下滑的速度,便于测量小车运动的时间,故①正确;
②小车通过上半段路程秒表指针经过了3格,所用时间t2为3s;小车通过上半段路程的平均速度为
小车通过下半段路程秒表指针经过了2格,所用时间t3为2s;小车通过下半段路程的平均速度为
由于v2<v3,因此小车做变速直线运动,故②正确;
③小车通过全程秒表指针经过了5格,所用时间t为5s;小车通过全程的平均速度为
故③错误;
④由②的计算结果可知,小车通过上半段路程的平均速度小于小车通过下半段路程的平均速度,故④错误。
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.B
A.由图可知,AC段的路程和CD段的路程相等,小车在AC段所用的时间是CD段时间的两倍,由可知,小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度的一半,即小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度之比为1∶2,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,AB段的时间与AC段的时间之比是1∶2,AB段的路程与AC段的路程之比是1∶3,则小车在AB段的平均速度与AC段的平均速度之比为2∶3,故B错误,符合题意;
C.如果过了B点才停止计时,会导致所测的AB段的时间偏大,由可知,测得AB的平均速度会偏小,故C正确,不符合题意;
D.小车从A静止下滑过程中,经过C点时有一定的速度,所以不能让小车从C点静止下滑,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 前方 24 3.15
【小题1】[1][2]根据图a可知,甲图像是一条过原点的直线,即路程与时间成正比,即甲做匀速直线运动,甲的速度为
乙图象是一条和时间轴平行的直线,汽车乙处于静止状态,;经过30s时,甲行驶的路程
两者的距离为
汽车甲在乙前方24m处。
[3]由图像b可知,刻度尺每1厘米之间有10个小格,故该刻度尺的分度值为0.1cm,被测物体左端与刻度线1.00cm对齐,右端与4.15cm对齐,故被测物体的长度为。
7.8
由图可知,甲30s走过的路程为4m,乙15s走过的路程为6m,乙的速度为
则乙30s走过的路程为
当运动30s时,甲、乙两物体之间的距离为
8. 30.00 大于
[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。
9. = 变速 0.8
[1][2]甲球从A到B的时间与乙球从C到D的时间都是3个时间间隔,故时间相等,乙球相同时间的路程越来越大,左加速运动。
[3] AB所用时间为
乙球从a到b通过的路程
甲的速度
10.6∶1
它们的速度之比
11. 不断变快 在相等的时间内,小球移动的距离变大
[1][2]由图可知,小球下落过程中,在相同时间内通过的路程逐渐变大,所以小球的运动速度不断变快。
12. 刻度尺 秒表 缓 0.12 越来越快 A
(1)[1]“探究小车沿斜面下滑时速度的变化”的实验原理是。
(2)[2][3]需用的测量工具有测量路程的工具刻度尺和测量小车运动时间的秒表。
(3)[4]实验中为了方便计时,应尽量让小车在斜面上运动的时间长,故应减慢小车的下滑速度,使斜面的坡度较缓。
(4)[5][6]由图可知
小车通过前半段路程的平均速度为
小车通过全程的平均速度为
比较v1、v2可知小车沿斜面下滑的过程中,速度越来越快。
(5)[7]测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,其运动的起点必须是A点,计时的起点是B点。
13.(1)加速
(2) 0.75 0.50
(3)C
(4)<
(1)由图可知,小球在相同时间内通过的路程越来越大,说明小球在做加速运动。
(2)[1]小球在BC段的平均速度为
[2]AC段的路程
sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm
小球在AC段的平均速度为
(3)由图可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,小球在斜面上做的是加速运动。
A.由图可知,随着时间的增加,速度逐渐减小,该图像是减速运动,故A不符合题意;
B.由图可知,随着时间的增加,速度大小不变,该图像是匀速运动,故B不符合题意;
C.由图可知,随着时间增加,速度逐渐增加,该图像是加速运动,故C符合题意;
D.由图可知,随着时间增加,速度先减小后增加,故D不符合题意;
故选C。
(4)由图可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动,即小球的速度越来越大,则时间tAD中点的位置在路程sAD中点的位置之前,即小球到达时间tAD中点时未达到路程sAD中点,则
v1<v2
14. 1.30 26 变大 变速
[1]在“测小球的平均速度”的实验中,用刻度尺测小车运动的距离,用频闪照相机测小球运动的时间,根据计算出小球的平均速度。实验原理是。
(2)[2]如图,刻度尺的分度值为0.1 cm,读数时,估读到分度值的下一位,。
(3)[3]小球AB段平均速度为
(4)[4][5]对比以上计算结果可知,三段路程的平均速度vAB、vBC、vCD逐渐变大,由此可知,小球在竖直下落过程中,做变速直线运动。
15.(1) 13.8 1.2
(2)
(3)偏大
(1)[1]由图乙知,某次步行的距离为13.8m。
[2]小明步行的平均速度
(2)该滚尺一周的长度为,滚轮滚动的圈数
(3)当滚轮的轮胎磨损严重时,计数器上显示的距离比实际距离大,而测量时间准确,据得,测出的步行速度偏大。
16.(1)B
(2)
(3)5
(4)匀速直线
(1)为了研究气泡的运动速度,要让气泡能稳定存在,需要将玻璃管注满水,故选A。
(2)根据表中实验数据,在坐标系中描出相应的点,然后连接各点即为气泡运动的s-t图象,如图所示:
(3)由图像可知,气泡在运动到30cm处所用的时间是6s,速度为
(4)由图像可知,路程和时间成正比,所以气泡的运动可以看成是匀速直线运动。
17.(1)1m/s; (2)3.5m
解:(1)甲车8s路程为8m,速度为
(2)乙车12s路程6m,速度为
由图知,运动7s甲车路程为7m,乙车路程为
甲、乙两车相距的距离
答:(1)甲车运动的速度1m/s;
(2)运动7秒,甲、乙两车相距的距离3.5m。
18.(1);(2)
解:(1)由上图知,此处距离重庆西站为30km,限速为,在交通正常的情况下,他们从交通标志牌处到达重庆西站所用的最少时间
(2)若他们乘坐的是高铁G1482,根据表中数据可知,重庆西站到成都的路程为240km,所用时间为
该趟高铁运行的平均速度为
答:(1)在交通正常的情况下,他们从交通标志牌处到达重庆西站所用的最少时间为;
(2)该趟高铁运行的平均速度为。
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