1.4速度的测量 同步课堂 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期
2025-09-08
|
2份
|
41页
|
137人阅读
|
1人下载
普通
内容正文:
1.4速度的测量
讲解目录
【知识点1】测量平均速度的实验分段平均速度 1
【知识点2】测量平均速度的实验原理 2
【知识点3】测量平均速度的实验图像 3
【知识点4】测量平均速度的实验误差分析 5
【题型1】速度坐标图象类问题 6
【题型2】测量其他物体的运动速度 11
【题型3】平均速度 16
【题型4】测量小车在斜面运动的速度 19
知识讲解
【知识点1】测量平均速度的实验分段平均速度
实验方法:取相等的路程,测出每段路程运动的时间,进行比较。
实验步骤:
①在斜面上用刻度尺将路程分为相等的两段S1和S2,并标记A、B、C;
②将金属片放在B点,测出小车从A点滑到B点的时间tB,则t1=tB;
③将金属片放在C点,测出小车从A点滑至C点的时间tC,则t2=tC-tB;
④计算出S1、S2两段的速度v1、v2。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:频闪拍摄是研究物体运动的方式之一,某小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)根据照片信息可判断,小车做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动,判断的依据是______。
(2)小车在AC段的平均速度vAC=______m/s。
(3)小车在AC段的平均速度______(选填“大于”“小于”或“等于”)AD段的平均速度。分析:(1)匀速直线运动:相同时间通过路程相同;变速直线运动:相同时间通过路程不同;
(2)由图可知小车从A点运动到C点所用时间和小车从A点到C点的路程;根据速度公式计算小车在AC段的平均速度;
(3)根据速度公式求出AD段平均速度,与AC段平均速度进行比较。解析:解:(1)由图可知,小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,小车在下滑时做变速运动;
(2)相机每隔0.5s曝光一次,由图可知小车从A点运动到C点所用时间tAC=1s;小车从A点到C点的路程sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m;小车在AC段的平均速度vAC===0.4m/s;
(3)相机每隔0.5s曝光一次,由图可知小车从A点运动到D点所用时间tAD=1.5s;小车从A点到D点的路程sAC=80.0cm-5.0cm=75.0cm=0.75m;小车在AD段的平均速度vAD===0.5m/s;vAD>vAC,小车在AC段平均速度小于AD段平均速度;
故答案为:(1)变速;在相等的时间内通过的路程不相等;(2)0.4;(3)小于。
点评:斜面上测量小车运动的平均速度的实验主要考查速度公式的灵活运用以及设计实验比较运动的快慢,难度较大。
小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,离出发点越远,速度越大。
【知识点2】测量平均速度的实验原理
实验原理:v=s/t。
例:如图所示,“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验原理是______,该实验的实验目的是练习用______和______测平均速度。
分析:(1)(2)在用斜面小车测量平均速度的实验中,要测量小车运动的路程和时间,用到刻度尺和停表,并代入公式v=进行计算。
解析:解:(1)(2)实验的原理是:v=,实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用停表测量小车运动的时间。
故答案为:(1)v=;(2)刻度尺;停表。
点评:本题考查了测平均速度的原理、测量工具的选择,属于基础题目。
注意事项:
(1)小车的前端对齐起始线,静止释放;
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
【知识点3】测量平均速度的实验图像
匀速时的v-t图像是一条水平直线,而s-t图像则是一条倾斜的直线。实验中通常应用s-t图像或者v-t图像进行分析。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:小车长为10cm,测平均速度时,将小车放在斜面顶端,车头正好在斜面5cm刻度线的位置,测得小车从斜面的顶端A处由静止开始下滑,经过B处滑到斜面底C处所用时间如图所示,在此过程中:
(1)小车从A到C的全程平均速度vAC为______m/s;vAC______vBC(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,则测得的全程平均速度vAC与真实值相比______;
(3)如图中能够准确反映小车运动情况的______。(填字母)
分析:(1)由图示刻度尺确定刻度尺的分度值,由图读出小车前端在C位置与A位置所对应刻度尺的示数,两示数之差等于小车的路程;由图读出小车在AC段的时间,由速度公式算出小车从A到C的全程平均速度;
由图读出BC段的路程和时间,由速度公式算出BC段的速度,并比较大小;
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,说明计时早了,时间长,由速度公式判断出测量速度的偏差;
(3)根据(1)中分析可知物体的运动情况,逐项分析个选项中的图象所表示的运动情况,即可得出答案。解析:解:(1)由图可以得sAC=110cm-5cm=105cm=1.05m,sBC=110cm-65cm=45cm=0.45m,tAC=9:50:14-9:50:11=3s,tBC=9:50:14-9:50:13=1s,
小车从A到C的全程平均速度为:
vAC===0.35m/s;
vBC===0.45m/s;
所以vAC<vBC;
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,说明计时早了,时间长,由速度公式v=得测得的全程平均速度vAC与真实值相比偏小;
(3)A图为s-t图象,为水平直线,表示物体静止不动,故A不符合题意;
B图为过原点的倾斜直线,表示物体做匀速运动,故B不符合题意;
C、图为v-t图象,为水平直线,表示物体做匀速运动,故C不符合题意;
D图为v-t图象,随着时间增加,速度逐渐变大,表示物体做加速运动,故D符合题意。
故选:D.
故答案为:(1)0.35;<;(2)小;(3)D。点评:测量小车的平均速度实验,需要学生熟悉实验过程。能灵活利用速度公式求出物体的平均速度。
斜面下滑看成是匀加速直线运动,s-t对象对应的是曲线,v-t图像是过原点的倾斜直线。
【知识点4】测量平均速度的实验误差分析
时间测量的误差:实验中使用打点计时器时,如果小车过了起点后才开始计时,会导致测量时间偏小,从而使得测得的平均速度偏大。相反,如果小车到达金属片位置后还没有停止计时,会导致测量时间偏大,使得测得的平均速度偏小。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,小丽要测量小车从A滑到C的过程中在AB段、BC段、AC段的平均速度,A、B、C三处的时间如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中应使斜面保持较大的坡度,可快速完成实验
B.实验中小车在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
C.实验过程中误差可以通过改变实验方法避免
D.如果小车未到达C点就停止计时,测得的平均速度vAC会偏小
分析:(1)实验中斜面的坡度如果较大,小车在斜面运动会较快;
(2)由速度公式可知,当通过的路程相同时,速度与时间成反比;
(3)改变实验方法可以减小误差,但不能消除误差;
(4)如果小车未到达C点就停止计时,会导致所测时间偏小,根据速度公式可知测得的平均速度的偏差。
解析:解:A、实验中斜面的坡度如果较大,小车在斜面运动会较快,不利于时间的测量,故A错误;
B、由图可知,小车在BC段所用的时间tBC=10:35:23-10:35:22=1s,
小车在AB段所用的时间tAB=10:35:22-10:35:20=2s,
由题意可知,小车在BC段和在AB段的路程相等,由v=可知,由于小车在BC段所用的时间小于小车在AB段所用的时间,所以小车在BC段的平均速度大于在AB段的平均速度,故B正确;
C、实验过程中误差可以通过改变实验方法减小,但不能避免,故C错误;
D、如果小车未到达C点就停止计时,会导致所测时间偏小,由v=可知,测得的平均速度vAB会偏大,故D错误。
故选:B。
点评:本题是测量小车平均速度的实验,主要考查实验注意事项、电子表的读数、平均速度的计算以及误差的分析,是一道常考题。
开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
题型专练
【题型1】速度坐标图象类问题
【典型例题】姐姐和弟弟在同一所学校上学。某天姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合,他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A.姐姐一直做匀速直线运动
B.姐姐比弟弟提前5min离开家
C.姐姐和弟弟同时到达学校门口
D.姐姐和弟弟的平均速度相同
【答案】B
【解析】由图可知,姐姐在0--5min和15--20min行走,5--15min内没有行走,故A错误;
由图可知,姐姐比弟弟提前5min离开家,故B正确;
由图可知,弟弟比姐姐提前5min到达学校门口,故C错误;
由图象可知,姐姐的平均速度为
弟弟的所用时间为t2=15min-5min=10min
则弟弟的平均速度为
则弟弟和姐姐的平均速度不相同,故D错误。
【举一反三1】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10 m远的目的地,它们运动的路程随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的速度大小为4 m/s
B.乙的速度大小为2 m/s
C.甲的运动时间比乙多1 s
D.甲的运动时间比乙少2 s
【答案】B
【解析】甲运动10 m用了4 s,速度为v甲==2.5 m/s,故A错误;
乙运动10 m用了5 s,速度为v乙==2 m/s,故B正确;
甲用了4 s,乙用了5 s,故甲的运动时间比乙少了1 s,故C、D错误。
【举一反三2】甲、乙两车在同一平直路面上从同一地点同时向东行驶,如图所示是反映了它们的速度随时间变化的图象。下列说法中正确的是( )
A.在t=4s时,乙车超越甲车
B.在0~2s内,以甲车为参照物,乙车向东运动
C.A点表示甲、乙两车的路程相同
D.在0~4s内,甲车做匀速直线运动
【答案】D
【解析】在时,乙车经过的路程
甲车经过的路程
所以在t=4s时,乙车刚好追上甲车,没有超越,故A错误;
由图可知,甲的速度不变,做匀速直线运动,乙的速度逐渐变大,做加速直线运动,在0~2s内,甲的速度大于乙的速度,所以以甲为参照物,乙向西运动,故B错误,D正确;
A点表示甲、乙两车的速度相同,故C错误。
【举一反三3】甲、乙两物体从同一位置A地出发向东做直线运动,其s﹣t图像如图所示,第3s~8s时,甲相对于乙____________(选填“向东运动”或“向西运动”或“保持静止”)。第24s后,若甲、乙两物体一直保持图中的速度运动,则甲、乙第三次相遇时距离出发点A地 ____________米。
【答案】向西运动 117
【解析】甲、乙两物体从同一位置A地出发向东做直线运动,其s﹣t图像如图所示,第3s~8s时,甲运动的路程小于乙运动的路程,根据可知甲的速度小于乙的速度,甲相对于乙向西运动。
第24s后,若甲、乙两物体一直保持图中的速度运动,甲的速度
乙的速度
30s后,甲、乙相遇所用时间为t3,根据速度公式可知
即
解得:t3=9s,甲运动的路程
甲、乙第三次相遇时距离出发点A地
【举一反三4】甲、乙、丙、丁四位同学测量了他们各自做匀速直线运动时的路程和时间后,根据测量数据在坐标纸上描出了对应的四个点如图所示,已知这四位同学速度的关系v甲>v乙>v丙=v丁,请判断图象上点3对应的是 (填“甲” “乙” “丙”或“丁”)同学;点 和点 所代表的速度是相同的(后两空均填“1” “2” “3”或“4”)。
【答案】乙 2 4
【解析】该图为路程和时间的关系图象,过原点的图线倾斜程度越大,速度越大,由于v甲>v乙>v丙=v丁,甲同学的图线倾斜程度最大,乙的次之,丙和丁的最小,并且是相同,所以图象上点1对应的是甲同学,点3对应的是乙同学,点4和点2在同一直线上,倾斜程度相同,对应的是丙和丁,即点2和点4所代表的速度是相同的。
【举一反三5】为了节能环保,小明开始骑自行车上学(如图甲所示),在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动时,请在图乙中画出小明骑自行车的v~t图像。
【答案】见解析图
【解析】小明骑自行车在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动,v~t图像中纵坐标是4m/s,平行于时间轴的直线,如图所示:
【举一反三6】为了节能环保,小明开始骑自行车上学(如图甲所示),在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动时,请在图乙中画出小明骑自行车的v~t图像。
【答案】 见解析图
【解析】 小明骑自行车在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动,v~t图像中纵坐标是4m/s,平行于时间轴的直线,如图所示:
【题型2】测量其他物体的运动速度
【典型例题】在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔相等时间曝光一次的相机,拍得如图所示的照片,右侧为纸锥从E到F过程的放大图。这种相机说明书上的描述如下:“…每秒钟曝光2次,像成在同一底片上…”。以下说法中正确的是( )
A.纸锥从A运动到F的时间是3s
B.从E到F过程中,纸锥运动的路程是20cm
C.为了方便记录时间可以减小纸锥的角度
D.纸锥从A到D速度逐渐变大
【答案】D
【解析】相机进行拍照时,每秒曝光2次,则纸锥从A运动到F的时间是2.5s,故A错误;
刻度尺分度值为1cm,读数时要估读到分度值下一位,则EF阶段的距离为
s=80.0cm﹣60.0cm=20.0cm
故B错误;
为了方便记录时间可以增大纸锥的角度,减慢纸锥的速度,延长运动时间,故C错误;
由图可知从A到D纸锥在相同的时间内通过的路程逐渐变大,则速度逐渐变大,故D正确。
【举一反三1】如图,小明在比较纸锥下落快慢的活动中发现纸维下落较快,时间测量的精确程度不高,下列四种提高测量精确程度的方法,你认为可行的是( )
A.减小锥角
B.降低下落高度
C.用同一纸锥进行多次实验,用秒表测量每次的下落时间,最后取平均值
D.用多块秒表同时测量某一纸锥的一次下落时间,取平均值
【答案】D
【解析】实际测量中发现,纸锥开始下落到落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难,可以提高开始下落的高度,使纸锥下落的时间延长,或换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥来增大阻力,使纸锥下落的时间延长,而采用多次测量时间取其平均值的方法虽然能够减小误差,但是由于每次纸锥开始下落到地面的时间比较短,不容易测量,求平均值也就没有意义。用多块秒表同时测量某一纸锥的一次下落时间,取平均值的方法相对较好。故D符合题意,ABC不符合题意。
【举一反三2】在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法中正确的是( )
①小球从A点运动到C点用时0.6s
②小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm
③小球由A点滚到C点,整个过程的平均速度为11m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①④正确
D.只有②③正确
【答案】B
【解析】①从A点运动到C点,中间有5个时间间隔,所以时间为0.5s,故①错误;
②小球在第0.4s末的位置在B点后面,由图可知,前0.4s内通过的路程为4.00cm,故②正确;
③小球由A点滚到C点,整个过程的时间为0.5s,路程为5.50cm,则整个过程的平均速度
故③错误;
④由图可知,小球间的距离越来越远,说明小球在斜面上做加速运动,所以小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度,故④正确。
故B正确,ACD错误。
【举一反三3】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)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较____________(填“陡”或“缓”)些;
(2)依据照片判断,小球是否在做匀速直线运动?____________(选填“是”或“否”);
(3)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄1次。并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在AC段的平均速度为 0.5 m/s;
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会导致所测AC段的平均速度vAC偏____________(填“大”或“小”);
(5)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是____________。
【答案】(1)缓 (2)否 (3)0.5 (4)大 (5)C
【解析】(1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较缓;
(2)由照片可知,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,不是匀速直线运动;
(3)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,
AC段的距离:sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm=0.2m,
AC段所用的时间:tAC=tAB+tBC=0.2s+0.2s=0.4s,
则小球在AC段的平均速度:
;
(4)如果让小车过了A点后才开始计时,计时晚了,所计时间偏小,用公式算出的速度偏大;
(5)因为小球在斜面上做的是加速运动,随着时间的增加速度越来越快,所以选项C的图像符合题意。
【举一反三4】在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2 s曝光一次.
(1)小芳所在的兴趣小组拍下的照片如下图所示,由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是________(选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”).若测得纸锥在 A、 C两位置间的实际距离为6.40 cm,则 AC过程中,纸锥的速度为________m/s.
(2)小组间交流时,发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同.
①请你猜想影响最大速度的因素可能是________(写出一个影响因素).
②为了验证你的猜想,简要的做法是________.
(3)如图所示,四个速度随时间变化的图象,能反映出该纸锥下落运动情况的是________(选填图中的选项字母).
A. B.
C. D.
【答案】(1)一直增大、0.16 m/s;(2)①纸锥下下落过程中受到地球的吸引力和空气的阻力作用,所以影响纸锥下落的最大速度与纸锥的质量、纸锥的锥尖大小等因素有关;②选择形状相同,质量不同的纸锥从同一高度竖直下落,分别测出它们的最大速度,并分析最大速度与质量的关系;(3)C
【解析】(1)由照片可以看出,纸锥相同时间通过的距离逐渐增大 ,所以速度一直增大;纸锥AC段的平均速度v===0.16 m/s;(2)①纸锥下下落过程中受到地球的吸引力和空气的阻力作用,所以影响纸锥下落的最大速度与纸锥的质量、纸锥的锥尖大小等因素有关;②选择形状相同,质量不同的纸锥从同一高度竖直下落,分别测出它们的最大速度,并分析最大速度与质量的关系;(3)纸锥做加速运动,所以速度—时间图象C能反应纸锥下落的运动情况.
【举一反三5】根据活动:测定纸锥下落的速度实验,请你回答:
(1)测量纸锥下落的速度的原理是__________,纸锥下落做__________运动.(匀速/变速)
(2)你选用的器材是:纸锥、________和____________
(3)为了减小实验误差,小华准备采用多次测量取平均值的方法,设计了如上的表格,进行实验测量并计算出纸锥下落的速度.你认为小华这样做能减小实验误差吗?答:__________,理由______________________________________.
【答案】(1) v= 变速 (2)秒表 刻度尺 (3)不能 没有控制纸锥下落的高度相同
【解析】(1)要测量纸锥下落的速度,需要测量纸锥下落的距离和时间,利用公式v=求解;纸锥在下落过程中的速度是逐渐发生改变的,所以在做变速直线运动;(2)要测量纸锥下落的速度,需要测量下落时间和下落高度,分别需要秒表和刻度尺;(3)准确测量纸锥下落的时间与高低可以减小误差.在用卷尺和秒表测量纸锥下落的高低和时间较难测量,可采取增加下落高度、换用锥尖较大纸锥进行测量,同时可以采取多次测量取平均值减小测量误差.由实验记录表格和数据可以看出,实验时没有控制纸锥下落的高度,因此存在实验错误,不能减小实验误差;
【题型3】平均速度
【典型例题】如图所示是足球在水平面上直线运动,速度越来越慢。测得sAB=sBC=20m,通过BC段所用的时间为5s,则足球从A运动到C的平均速度可能是( )
A.3m/s
B.4m/s
C.6m/s
D.8m/s
【答案】C
【解析】由题意知sAB=sBC=20m,足球由A运动到C,速度越来越慢,tBC=5s,所以tAB<tBC,tAB<5s,则有
tAC=tBC+tAB<10s
因为
s=sAB+sBC=20m+20m=40m
从A到C的平均速度
因此足球的平均速度大于4m/s。当平均速度等于8m/s时,通过AC段所用的时间为
实际上通过BC段所用的时间为5s,故平均速度不可能为8m/s。
【举一反三1】如图所示记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。以下分析正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.在0~40s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
C.甲、乙两车都行驶前800m时,乙车需要的时间少
D.在20~30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
【答案】B
【解析】由图示可知,乙车在每个10s内的路程分别是:200m、250m、300m、450m,由此可知,在相等时间内,乙车的路程越来越大,故乙车的运动是加速直线运动,故A错误;
由图示可知,在0~40s内,甲车和乙车通过的路程均为1200m,所以由平均速度公式可知
其平均速度相等,故B正确;
由图示知道,甲车行驶900m时,甲用时30s,说明行驶800m,用时小于30s。乙车行驶750m时,乙所用时间30s,说明行驶800m,用时大于30s,所以乙车行驶前800m需要的时间长,故C错误;
由图示可知,在20~30s的时间内,甲车和乙车通过的路程相等,都是300m,所以由平均速度公式可知,甲车的平均速度等于乙车的平均速度,故D不错误。
【举一反三2】在下列有关运动的说法中,正确的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量,它的单位是m/s2
B.速度大的物体,运动的路程一定长
C.物体在1秒钟内前进了3m,则这1秒钟内运动的平均速度是3m/s
D.以3m/s的平均速度作变速运动的物体,每秒钟一定前进3m
【答案】C
【解析】速度为路程与时间的比值,速度是表示物体运动快慢的物理量,它的单位是m/s,故A错误;
速度大的物体,由于不知道时间的大小,所以无法判定运动的路程的长短,故B错误;
物体在1秒钟内前进了3m,则这1秒钟内运动的平均速度是
故C正确;
以3m/s的平均速度做变速运动的物体,每秒钟平均前进3m,但不一定每一秒都是3m,故D错误。
【举一反三3】十一假期,小明爸爸带着小明一家从武威去兰州旅游再驾车回来, 武威到兰州的距离为 287km 的路程,从武威到兰州的平均速度为 90km/h,从兰州回武威的平均速度为100km/h,试计算一下来回全程的平均速度为_________km/h。
【答案】 95
【解析】 从从武威到兰州的时间
汽车从兰州回武威的时间是
平均速度为
【举一反三4】中华人民共和国第一届学生(青年)运动会将于2023年11月5日至15日在美丽邑城广西南宁市举办,已入住运动员村的小刚在周末时出发到某购物广场品尝南宁老友粉。其中一半路程步行,一半路程骑共享自行车。其路程与时间的关系图像如图所示。求:
(1)小刚步行的速度;
(2)小刚从运动员村到购物广场的平均速度。
【答案】(1) (2)
【解析】解:(1)由图可知,小刚在前半段路程使用的时间较长,说明他在前半段路程是步行的,根据图中数据可知,小刚步行的速度为
(2)小刚从运动员村到购物广场总路程为3600m,总时间为1800s,则全程的平均速度为
【举一反三5】小明一家开车去运城市游玩,在路上看到如图所示的交通标志牌。
(1)如果这辆汽车从标志牌处匀速行驶到运城市的时间为50min,则该汽车的平均速度是多少?
(2)在不违反交通规则的前提下,该汽车从标志牌处匀速行驶,至少行驶多少分钟才能到达运城市?
【答案】(1)20m/s (2)45min
【解析】解:(1)从标志牌处到运城市的距离是60km,这辆车在这段路程中的平均速度
(2)根据标志牌可知,从标志牌处到运城市的距离是60km,汽车行驶的最大速度为80km/h,根据可得,汽车从标志牌到运城市,至少行驶的时间
【题型4】测量小车在斜面运动的速度
【典型例题】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不正确的是( )
A.实验中,为了便于测量时间,斜面应保持很小的坡度
B.实验中,小车做变速直线运动
C.实验中,小车通过全程的平均速度为0.12m/s
D.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
【答案】D
【解析】解:A、在实验中为了便于测量时间,斜面应保持很小的坡度,故A正确;
BD、上半段和下半段的路程相同,由图可知,上半段路程所用时间为3s,下半段所用时间为2s,由v=可知,上半段的平均速度小于下半段的平均速度,故D错误;
由以上分析可知,下滑过程中,小车的速度加快,做变速直线运动,故B正确;
C、由图可知,小车通过全程所用的时间为t=5s,小车通过全程的平均速度v===12cm/s=0.12m/s,故C正确。
【举一反三1】如图所示,小华在“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.斜面应保持较大的坡度,以便于测量时间
B.段平均速度为0.2cm/s
C.测量段平均速度时,为了简便,可以让小车从B点静止下滑
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
【答案】D
【解析】斜面应保持较小的坡度,小车运动较慢,时间较长,以便于测量时间,故A错误;
段路程为sAB =10.00dm+6.00dm=4.00dm=40.0cm
时间tAB =15:35:22-15:35:20=2s
平均速度为
故B错误;
测量BC段平均速度时,不可以让小车从B点静止下滑,因为小车从B点静止下滑到C点的时间与小车A点静止下滑后半程的时间不同,故C错误;
若小车过A点后才开始计时,时间记少,由得,测出段平均速度将偏大,故D正确。
【举一反三2】如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程,图中的停表(停表每格为1 s)分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻,B点是全程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,正确的是( )
A.tAB<tBC
B.tAB=tBC
C.vAB>vBC
D.vAB<vBC
【答案】D
【解析】由图中停表示数可知,tAB=5s,tBC=3s,所以tAB>tBC.故A、B错误;由题意知
sAB=sBC,小车在前半段的平均速度vAB=,后半段的平均速度vBC=;所以
vAB<vBC.故C错误,D正确.
【举一反三3】实验探究课上、小华利用如图所示的斜面测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别用停表测出小车到达B点和C点的时间。
(1)由图可知,AB段的路程sAB=_________ cm,测得时间tAB=2.0s,tAC=3.0s,则BC段的平均速度vBC=_________cm/s;
(2)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,则测得BC段的平均速度vBC会偏_________(选填“大”或“小”);
(3)小华发现小车不滑运动的时间太短,容易计时不准,为了减小误差,你有什么更好的建议:_________。(答案不唯一,写出一条即可)
【答案】(1)40.0 40.0(或40) (2)大 (3)在B或C位置放置金属挡板、把斜面做的坡度小一点、在B或C处安装电子计时器
【解析】(1)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,在A点时,小车的左边缘对准80.0cn,在B点,小车的左边缘对准40.0cm,所以AB段小车通过的路程为
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm
小车在B点,小车的左边缘对准40.0cm,在C点,小车的左边缘对准0cm,所以BC段小车通过的路程为
sBC=40.0cm-0cm=40.0cm
小车通过BC段所用的时间为
tBC= tAC -tAB=3.0s-2.0s=1.0s
BC段的平均速度为
(2)如果小车过了B点才停止计时,则测得BC段的时间偏小,根据可知,平均速度vBC会偏大。
(3)为了使小车运动是时间更长一下,方便计时,可以减小斜面的坡度,减小误差,或在B或C处安装电子计时器等。
【举一反三4】小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:
小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达C三处时电子表的显示(数字表示“时∶分∶秒”)。
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:_________ ;
(2)sAC=_________cm,tAC=_________ s,vAC=_________ m/s;(速度保留两位小数)
(3)由实验可以看出,小车在下滑过程中做_________(选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”),若测量AC平均速度时,未到C点就停止计时,则测量的平均速度比真实值_________;
(4)上半段路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度是_________m/s。小车通过上半程的平均速度vAB与小车在下半程的平均速度vBC相比,vAB_________(选填“大于”“小于”“等于”)vBC;
(5)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较_________(填“大”或“小”)。
【答案】(1) (2)80.0 3 0.27 (3)变速直线运动 偏大 (4)0.2 小于 (5)小
【解析】(1)测小车平均速度,需要测量路程和时间,根据得到小车的平均速度,实验原理是。
(2)由图可知AC段的路程
sAC=80.0cm=0.8m
AC段的时间
tAC=16∶20∶38-16∶20∶35=3s
AC段的平均速度
(3)小车通过上半段和下半段路程的时间不同,所以是变速直线运动;未到C点就停止计时,所测运动时间偏小,路程是准确的,根据可知测量的平均速度比真实值偏大。
(4)由图可知AB段的路程
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m
AB段的时间
tAB=16∶20∶37-16∶20∶35=2s
AB段的平均速度
由图可知BC段的路程
sBC=40.0cm=0.4m
BC段的时间
tAB=16∶20∶38-16∶20∶37=1s
BC段的平均速度
所以vAB小于vBC。
(5)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些。
【举一反三5】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面上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。
(1)该实验原理是根据公式________进行测量的。
(2)实验中需要测量数据,应该用__________测路程,用停表测时间。
(3)如果测得AB段的时间tAB=1.6 s,则AB段的平均速度vAB=________ cm/s。
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,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,从而计算小车运动过程中下半程平均速度,他的做法正确吗?请说明理由。
【答案】(1) v= (2)刻度尺 (3)25 (4)不正确。所测时间不是运动过程中下半程的时间,运动过程下半程的时间应为小车到达C点的时间减去到达B点的时间。
【解析】(1)要测量物体运动的平均速度,需要测量物体运动的距离和时间,利用公式v=计算平均速度;
(2)测量路程用刻度尺,测量时间用秒表;
(3)根据图象读出AB段的距离,运用公式v=求出AB段的平均速度
(4)根据后半段路程速度的大小进行分析。
学科网(北京)股份有限公司
$
1.4速度的测量
讲解目录
【知识点1】测量平均速度的实验分段平均速度 1
【知识点2】测量平均速度的实验原理 2
【知识点3】测量平均速度的实验图像 3
【知识点4】测量平均速度的实验误差分析 5
【题型1】速度坐标图象类问题 6
【题型2】测量其他物体的运动速度 9
【题型3】平均速度 12
【题型4】测量小车在斜面运动的速度 13
知识讲解
【知识点1】测量平均速度的实验分段平均速度
实验方法:取相等的路程,测出每段路程运动的时间,进行比较。
实验步骤:
①在斜面上用刻度尺将路程分为相等的两段S1和S2,并标记A、B、C;
②将金属片放在B点,测出小车从A点滑到B点的时间tB,则t1=tB;
③将金属片放在C点,测出小车从A点滑至C点的时间tC,则t2=tC-tB;
④计算出S1、S2两段的速度v1、v2。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:频闪拍摄是研究物体运动的方式之一,某小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)根据照片信息可判断,小车做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动,判断的依据是______。
(2)小车在AC段的平均速度vAC=______m/s。
(3)小车在AC段的平均速度______(选填“大于”“小于”或“等于”)AD段的平均速度。分析:(1)匀速直线运动:相同时间通过路程相同;变速直线运动:相同时间通过路程不同;
(2)由图可知小车从A点运动到C点所用时间和小车从A点到C点的路程;根据速度公式计算小车在AC段的平均速度;
(3)根据速度公式求出AD段平均速度,与AC段平均速度进行比较。解析:解:(1)由图可知,小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,小车在下滑时做变速运动;
(2)相机每隔0.5s曝光一次,由图可知小车从A点运动到C点所用时间tAC=1s;小车从A点到C点的路程sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m;小车在AC段的平均速度vAC===0.4m/s;
(3)相机每隔0.5s曝光一次,由图可知小车从A点运动到D点所用时间tAD=1.5s;小车从A点到D点的路程sAC=80.0cm-5.0cm=75.0cm=0.75m;小车在AD段的平均速度vAD===0.5m/s;vAD>vAC,小车在AC段平均速度小于AD段平均速度;
故答案为:(1)变速;在相等的时间内通过的路程不相等;(2)0.4;(3)小于。
点评:斜面上测量小车运动的平均速度的实验主要考查速度公式的灵活运用以及设计实验比较运动的快慢,难度较大。
小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,离出发点越远,速度越大。
【知识点2】测量平均速度的实验原理
实验原理:v=s/t。
例:如图所示,“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验原理是______,该实验的实验目的是练习用______和______测平均速度。
分析:(1)(2)在用斜面小车测量平均速度的实验中,要测量小车运动的路程和时间,用到刻度尺和停表,并代入公式v=进行计算。
解析:解:(1)(2)实验的原理是:v=,实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用停表测量小车运动的时间。
故答案为:(1)v=;(2)刻度尺;停表。
点评:本题考查了测平均速度的原理、测量工具的选择,属于基础题目。
注意事项:
(1)小车的前端对齐起始线,静止释放;
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
【知识点3】测量平均速度的实验图像
匀速时的v-t图像是一条水平直线,而s-t图像则是一条倾斜的直线。实验中通常应用s-t图像或者v-t图像进行分析。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:小车长为10cm,测平均速度时,将小车放在斜面顶端,车头正好在斜面5cm刻度线的位置,测得小车从斜面的顶端A处由静止开始下滑,经过B处滑到斜面底C处所用时间如图所示,在此过程中:
(1)小车从A到C的全程平均速度vAC为______m/s;vAC______vBC(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,则测得的全程平均速度vAC与真实值相比______;
(3)如图中能够准确反映小车运动情况的______。(填字母)
分析:(1)由图示刻度尺确定刻度尺的分度值,由图读出小车前端在C位置与A位置所对应刻度尺的示数,两示数之差等于小车的路程;由图读出小车在AC段的时间,由速度公式算出小车从A到C的全程平均速度;
由图读出BC段的路程和时间,由速度公式算出BC段的速度,并比较大小;
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,说明计时早了,时间长,由速度公式判断出测量速度的偏差;
(3)根据(1)中分析可知物体的运动情况,逐项分析个选项中的图象所表示的运动情况,即可得出答案。解析:解:(1)由图可以得sAC=110cm-5cm=105cm=1.05m,sBC=110cm-65cm=45cm=0.45m,tAC=9:50:14-9:50:11=3s,tBC=9:50:14-9:50:13=1s,
小车从A到C的全程平均速度为:
vAC===0.35m/s;
vBC===0.45m/s;
所以vAC<vBC;
(2)若小车在斜面的顶端A处,还没开始下滑之前就已开始计时,说明计时早了,时间长,由速度公式v=得测得的全程平均速度vAC与真实值相比偏小;
(3)A图为s-t图象,为水平直线,表示物体静止不动,故A不符合题意;
B图为过原点的倾斜直线,表示物体做匀速运动,故B不符合题意;
C、图为v-t图象,为水平直线,表示物体做匀速运动,故C不符合题意;
D图为v-t图象,随着时间增加,速度逐渐变大,表示物体做加速运动,故D符合题意。
故选:D.
故答案为:(1)0.35;<;(2)小;(3)D。点评:测量小车的平均速度实验,需要学生熟悉实验过程。能灵活利用速度公式求出物体的平均速度。
斜面下滑看成是匀加速直线运动,s-t对象对应的是曲线,v-t图像是过原点的倾斜直线。
【知识点4】测量平均速度的实验误差分析
时间测量的误差:实验中使用打点计时器时,如果小车过了起点后才开始计时,会导致测量时间偏小,从而使得测得的平均速度偏大。相反,如果小车到达金属片位置后还没有停止计时,会导致测量时间偏大,使得测得的平均速度偏小。
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,小丽要测量小车从A滑到C的过程中在AB段、BC段、AC段的平均速度,A、B、C三处的时间如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中应使斜面保持较大的坡度,可快速完成实验
B.实验中小车在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
C.实验过程中误差可以通过改变实验方法避免
D.如果小车未到达C点就停止计时,测得的平均速度vAC会偏小
分析:(1)实验中斜面的坡度如果较大,小车在斜面运动会较快;
(2)由速度公式可知,当通过的路程相同时,速度与时间成反比;
(3)改变实验方法可以减小误差,但不能消除误差;
(4)如果小车未到达C点就停止计时,会导致所测时间偏小,根据速度公式可知测得的平均速度的偏差。
解析:解:A、实验中斜面的坡度如果较大,小车在斜面运动会较快,不利于时间的测量,故A错误;
B、由图可知,小车在BC段所用的时间tBC=10:35:23-10:35:22=1s,
小车在AB段所用的时间tAB=10:35:22-10:35:20=2s,
由题意可知,小车在BC段和在AB段的路程相等,由v=可知,由于小车在BC段所用的时间小于小车在AB段所用的时间,所以小车在BC段的平均速度大于在AB段的平均速度,故B正确;
C、实验过程中误差可以通过改变实验方法减小,但不能避免,故C错误;
D、如果小车未到达C点就停止计时,会导致所测时间偏小,由v=可知,测得的平均速度vAB会偏大,故D错误。
故选:B。
点评:本题是测量小车平均速度的实验,主要考查实验注意事项、电子表的读数、平均速度的计算以及误差的分析,是一道常考题。
开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
题型专练
【题型1】速度坐标图象类问题
【典型例题】姐姐和弟弟在同一所学校上学。某天姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合,他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A.姐姐一直做匀速直线运动
B.姐姐比弟弟提前5min离开家
C.姐姐和弟弟同时到达学校门口
D.姐姐和弟弟的平均速度相同
【举一反三1】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10 m远的目的地,它们运动的路程随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的速度大小为4 m/s
B.乙的速度大小为2 m/s
C.甲的运动时间比乙多1 s
D.甲的运动时间比乙少2 s
【举一反三2】甲、乙两车在同一平直路面上从同一地点同时向东行驶,如图所示是反映了它们的速度随时间变化的图象。下列说法中正确的是( )
A.在t=4s时,乙车超越甲车
B.在0~2s内,以甲车为参照物,乙车向东运动
C.A点表示甲、乙两车的路程相同
D.在0~4s内,甲车做匀速直线运动
【举一反三3】甲、乙两物体从同一位置A地出发向东做直线运动,其s﹣t图像如图所示,第3s~8s时,甲相对于乙____________(选填“向东运动”或“向西运动”或“保持静止”)。第24s后,若甲、乙两物体一直保持图中的速度运动,则甲、乙第三次相遇时距离出发点A地 ____________米。
【举一反三4】甲、乙、丙、丁四位同学测量了他们各自做匀速直线运动时的路程和时间后,根据测量数据在坐标纸上描出了对应的四个点如图所示,已知这四位同学速度的关系v甲>v乙>v丙=v丁,请判断图象上点3对应的是 (填“甲” “乙” “丙”或“丁”)同学;点 和点 所代表的速度是相同的(后两空均填“1” “2” “3”或“4”)。
【举一反三5】为了节能环保,小明开始骑自行车上学(如图甲所示),在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动时,请在图乙中画出小明骑自行车的v~t图像。
【举一反三6】为了节能环保,小明开始骑自行车上学(如图甲所示),在其中一段平直公路上以4m/s的速度做匀速直线运动时,请在图乙中画出小明骑自行车的v~t图像。
【题型2】测量其他物体的运动速度
【典型例题】在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔相等时间曝光一次的相机,拍得如图所示的照片,右侧为纸锥从E到F过程的放大图。这种相机说明书上的描述如下:“…每秒钟曝光2次,像成在同一底片上…”。以下说法中正确的是( )
A.纸锥从A运动到F的时间是3s
B.从E到F过程中,纸锥运动的路程是20cm
C.为了方便记录时间可以减小纸锥的角度
D.纸锥从A到D速度逐渐变大
【举一反三1】如图,小明在比较纸锥下落快慢的活动中发现纸维下落较快,时间测量的精确程度不高,下列四种提高测量精确程度的方法,你认为可行的是( )
A.减小锥角
B.降低下落高度
C.用同一纸锥进行多次实验,用秒表测量每次的下落时间,最后取平均值
D.用多块秒表同时测量某一纸锥的一次下落时间,取平均值
【举一反三2】在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法中正确的是( )
①小球从A点运动到C点用时0.6s
②小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm
③小球由A点滚到C点,整个过程的平均速度为11m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①④正确
D.只有②③正确
【举一反三3】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)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较____________(填“陡”或“缓”)些;
(2)依据照片判断,小球是否在做匀速直线运动?____________(选填“是”或“否”);
(3)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄1次。并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在AC段的平均速度为 0.5 m/s;
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会导致所测AC段的平均速度vAC偏____________(填“大”或“小”);
(5)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是____________。
【举一反三4】在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2 s曝光一次.
(1)小芳所在的兴趣小组拍下的照片如下图所示,由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是________(选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”).若测得纸锥在 A、 C两位置间的实际距离为6.40 cm,则 AC过程中,纸锥的速度为________m/s.
(2)小组间交流时,发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同.
①请你猜想影响最大速度的因素可能是________(写出一个影响因素).
②为了验证你的猜想,简要的做法是________.
(3)如图所示,四个速度随时间变化的图象,能反映出该纸锥下落运动情况的是________(选填图中的选项字母).
A. B.
C. D.
【举一反三5】根据活动:测定纸锥下落的速度实验,请你回答:
(1)测量纸锥下落的速度的原理是__________,纸锥下落做__________运动.(匀速/变速)
(2)你选用的器材是:纸锥、________和____________
(3)为了减小实验误差,小华准备采用多次测量取平均值的方法,设计了如上的表格,进行实验测量并计算出纸锥下落的速度.你认为小华这样做能减小实验误差吗?答:__________,理由______________________________________.
【题型3】平均速度
【典型例题】如图所示是足球在水平面上直线运动,速度越来越慢。测得sAB=sBC=20m,通过BC段所用的时间为5s,则足球从A运动到C的平均速度可能是( )
A.3m/s
B.4m/s
C.6m/s
D.8m/s
【举一反三1】如图所示记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。以下分析正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.在0~40s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
C.甲、乙两车都行驶前800m时,乙车需要的时间少
D.在20~30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
【举一反三2】在下列有关运动的说法中,正确的是( )
A.速度是表示物体运动快慢的物理量,它的单位是m/s2
B.速度大的物体,运动的路程一定长
C.物体在1秒钟内前进了3m,则这1秒钟内运动的平均速度是3m/s
D.以3m/s的平均速度作变速运动的物体,每秒钟一定前进3m
【举一反三3】十一假期,小明爸爸带着小明一家从武威去兰州旅游再驾车回来, 武威到兰州的距离为 287km 的路程,从武威到兰州的平均速度为 90km/h,从兰州回武威的平均速度为100km/h,试计算一下来回全程的平均速度为_________km/h。
【举一反三4】中华人民共和国第一届学生(青年)运动会将于2023年11月5日至15日在美丽邑城广西南宁市举办,已入住运动员村的小刚在周末时出发到某购物广场品尝南宁老友粉。其中一半路程步行,一半路程骑共享自行车。其路程与时间的关系图像如图所示。求:
(1)小刚步行的速度;
(2)小刚从运动员村到购物广场的平均速度。
【举一反三5】小明一家开车去运城市游玩,在路上看到如图所示的交通标志牌。
(1)如果这辆汽车从标志牌处匀速行驶到运城市的时间为50min,则该汽车的平均速度是多少?
(2)在不违反交通规则的前提下,该汽车从标志牌处匀速行驶,至少行驶多少分钟才能到达运城市?
【题型4】测量小车在斜面运动的速度
【典型例题】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不正确的是( )
A.实验中,为了便于测量时间,斜面应保持很小的坡度
B.实验中,小车做变速直线运动
C.实验中,小车通过全程的平均速度为0.12m/s
D.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
【举一反三1】如图所示,小华在“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.斜面应保持较大的坡度,以便于测量时间
B.段平均速度为0.2cm/s
C.测量段平均速度时,为了简便,可以让小车从B点静止下滑
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
【举一反三2】如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程,图中的停表(停表每格为1 s)分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻,B点是全程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,正确的是( )
A.tAB<tBC
B.tAB=tBC
C.vAB>vBC
D.vAB<vBC
【举一反三3】实验探究课上、小华利用如图所示的斜面测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别用停表测出小车到达B点和C点的时间。
(1)由图可知,AB段的路程sAB=_________ cm,测得时间tAB=2.0s,tAC=3.0s,则BC段的平均速度vBC=_________cm/s;
(2)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,则测得BC段的平均速度vBC会偏_________(选填“大”或“小”);
(3)小华发现小车不滑运动的时间太短,容易计时不准,为了减小误差,你有什么更好的建议:_________。(答案不唯一,写出一条即可)
【举一反三4】小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:
小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达C三处时电子表的显示(数字表示“时∶分∶秒”)。
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:_________ ;
(2)sAC=_________cm,tAC=_________ s,vAC=_________ m/s;(速度保留两位小数)
(3)由实验可以看出,小车在下滑过程中做_________(选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”),若测量AC平均速度时,未到C点就停止计时,则测量的平均速度比真实值_________;
(4)上半段路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度是_________m/s。小车通过上半程的平均速度vAB与小车在下半程的平均速度vBC相比,vAB_________(选填“大于”“小于”“等于”)vBC;
(5)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较_________(填“大”或“小”)。
【举一反三5】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面上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。
(1)该实验原理是根据公式________进行测量的。
(2)实验中需要测量数据,应该用__________测路程,用停表测时间。
(3)如果测得AB段的时间tAB=1.6 s,则AB段的平均速度vAB=________ cm/s。
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,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,从而计算小车运动过程中下半程平均速度,他的做法正确吗?请说明理由。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。