内容正文:
第1章 《机械运动》练习
§1.4 速度的测量练习
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【知识回顾】
实验目的:学会用刻度尺和停表测小车的平均速度。
实验原理: 。
实验器材: 、 、长木板、木块、小车、金属片。
实验装置图:
实验步骤:
(1)如图所示,将长木板的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。
(2)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,把s1和后面测得的数据填入实验记录表格中;
(3)用停表测得小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(4)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;
(5)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2;
(6)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的平均速度v2.
(7)计算出小车通过下半段的平均速度v3
实验记录表格:
路程/cm
时间/s
平均速度/(cm·s-1)
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
s3=
t3=
v3=
分析与论证:
v3>v1>v2.
实验结论:
小车沿斜面由顶端运动到底端的过程中,它的速度越来越大。
交流与评估:
(1)在实验中为什么斜面的坡度不宜过大? 答: 。
(2)为什么在斜面的底端放金属片? 答: 。
(3)如何使小车的平均速度增大? 答: 。
(4)小车在下滑的过程中是什么运动形式? 答: 。
(5)为什么要多次测量? 答: 。
【精练】
1.如图1.23(a)所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图1.23(b)中,P1,P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1,n2分别是测速仪检测到的P1,P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,则被测车的车速为( )。
A.20m/s B.25m/s C.30m/s D.40m/s
2.一位坐在北京的剧院里正在观看演出的观众,离演奏者 30 m远,另一位观众坐在上海家里的电视机前观看同一演出,上海与北京相距1460 km,无线电波传播速度与光速相同,先听到演奏声的是( )
A.北京的那位观众 B.上海的那位观众
C.同时听到 D.不能确定
3.早晨,小高和爸妈沿着河堤向东顺风骑行,小高感觉顺风,妈妈感觉无风,爸爸感觉逆风,已知妈妈速度是30km/h,则下列正确的是( )
A.爸爸速度最快 B.风速大于30km/h
C.小高速度大于30km/h D.小高通过的路程一定小于妈妈
4.小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5.如图所示是球在水平面上直线运动,速度越来越慢。测得sAB=sBC=3m,通过BC段所用的时间为0.5s,则足球从A运动到C的平均速度可能是( )
A.12m/s B.7m/s C.6m/s D.4m/s
6.(多选)甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中正确的是( ).
A.甲同学比乙同学晚出发4s
B.4s~8s内,甲、乙同学都做匀速直线运动
C.0s~8s内,甲、乙两同学通过的路程相等
D.8s末甲、乙两同学速度相等
7.(多选)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回,整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,据图可知( )
A.两同学在t=10min时相遇
B.相遇前甲的速度是乙的4倍
C.相遇后乙的速度是原来的1.5倍
D.整个过程甲的平均速度是乙的2倍
8.(多选)如图所示,在“测小车平均速度”的实验中,将小车从A点由静止开始释放,同时开始计时,经过斜面上B点运动至斜面底端C点,测量AB、AC间距离和小车从A到B、C的时间,数据如下表所示。下列说法中正确的是( )
AB
AC
路程s/cm
40
80
时间
3.6
5.1
A.实验中为便于测量时间,应保持斜面坡度较大
B.由表中数据可知,小车段的平均速度小于段的平均速度
C.测量小车段运动的平均速度时,如果整个小车过了B点才停止计时,所测量出的平均速度会偏小
D.测量小车运动过程中段的平均速度,可将小车从点静止释放,测量出它运动到点的时间,计算出
9.(多选)如图所示记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法正确的是( )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.甲、乙两车在40s内的平均速度相同
D.甲车一定做匀速直线运动
10.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MN时的速度v1:v2= ;
(2)若测得纸锥2在CD间的平均速度为1.5m/s,照片上每块墙砖高为1cm,照片与实际物体的尺寸大小之比为1:10,则照相机每隔 s曝光一次,纸锥2在AC间的平均速度为 m/s。
11.小明将内径为0.8cm、长为120cm的玻璃管装满水,上端仅留个气泡,如图甲,研究“气泡的运动规律”。
(1)将玻璃管 后竖直(或倾斜)放置,观察气泡的运动情况。
(2)为减小测量误差,应使气泡在管内较 (快/慢)地运动。为了达到这个目的,依据你的经验可尝试将玻璃管 放置在某一位置。
(3)要研究气泡运动的特点,小明设计的方案是测量气泡运动相同路程所用的时间,实验前先在玻璃管上 画标线,测量气泡上升过程中通过各标线的时间。
(4)小明记录气泡上升的路程和时间的实验数据如表所示,在图乙中画出气泡运动的图像。
路程s/cm
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0
3
4.5
6
7.5
9
(5)分析图像可知:气泡上升过程中的运动特点
。
(6)若仅测得气泡在管内运动的全部路程和时间,则 (选填“能”或“不能”)判断气泡运动为匀速运动;
(7)如果将测量间距由20cm改为5cm,请对这种设计方案作出评价
。
12.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。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)实验中需要的测量工具有 、 ;
(3)图中AB段的路程sAB= 40.00 cm,如果测得时间tAB=2s。则AB段的平均速度vAB= m/s。
(4)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,测似AB段的平均速度vAB会偏 。
(5)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大,你认为这样做的理由是 (答案合理即可)。
参考答案
【精练】
1.如图1.23(a)所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图1.23(b)中,P1,P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1,n2分别是测速仪检测到的P1,P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,则被测车的车速为(A )。
A.20m/s B.25m/s C.30m/s D.40m/s
2.一位坐在北京的剧院里正在观看演出的观众,离演奏者 30 m远,另一位观坐在上海家里的电视机前观看同一演出,上海与北京相距1460 km,无线电波传播速度与光速相同,先听到演奏声的是( B )
A.北京的那位观众 B.上海的那位观众 C.同时听到 D.不能确定
4.早晨,小高和爸妈沿着河堤向东顺风骑行,小高感觉顺风,妈妈感觉无风,爸爸感觉逆风,已知妈妈速度是30km/h,则下列正确的是( A )
A.爸爸速度最快 B.风速大于30km/h
C.小高速度大于30km/h D.小高通过的路程一定小于妈妈
5.小车沿水平公路直线行驶,且在相同时间走过的路程是相同的,则下图能反映该车运动过程的图线是(B )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
6.如图所示是球在水平面上直线运动,速度越来越慢。测得sAB=sBC=3m,通过BC段所用的时间为0.5s,则足球从A运动到C的平均速度可能是(C )
A.12m/s B.7m/s C.6m/s D.4m/s
7.(多选)甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中正确的是( ABC ).
A.甲同学比乙同学晚出发4s
B.4s~8s内,甲、乙同学都做匀速直线运动
C.0s~8s内,甲、乙两同学通过的路程相等
D.8s末甲、乙两同学速度相等
8.(多选)甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车返回,整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,据图可知(AD )
A.两同学在t=10min时相遇
B.相遇前甲的速度是乙的4倍
C.相遇后乙的速度是原来的1.5倍
D.整个过程甲的平均速度是乙的2倍
9.(多选)如图所示,在“测小车平均速度”的实验中,将小车从A点由静止开始释放,同时开始计时,经过斜面上B点运动至斜面底端C点,测量AB、AC间距离和小车从A到B、C的时间,数据如下表所示。下列说法中正确的是(BC )
AB
AC
路程s/cm
40
80
时间
3.6
5.1
A.实验中为便于测量时间,应保持斜面坡度较大
B.由表中数据可知,小车段的平均速度小于段的平均速度
C.测量小车段运动的平均速度时,如果整个小车过了B点才停止计时,所测量出的平均速度会偏小
D.测量小车运动过程中段的平均速度,可将小车从点静止释放,测量出它运动到点的时间,计算出
10.(多选)如图所示记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法正确的是(ABD )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.甲、乙两车在40s内的平均速度相同
D.甲车一定做匀速直线运动
11.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 匀速直线 运动,两个纸锥经过水平线MN时的速度v1:v2= 2:3 ;
(2)若测得纸锥2在CD间的平均速度为1.5m/s,照片上每块墙砖高为1cm,照片与实际物体的尺寸大小之比为1:10,则照相机每隔 0.2 s曝光一次,纸锥2在AC间的平均速度为 1.25 m/s。
12.小明将内径为0.8cm、长为120cm的玻璃管装满水,上端仅留个气泡,如图甲,研究“气泡的运动规律”。
(1)将玻璃管 翻转 后竖直(或倾斜)放置,观察气泡的运动情况。
(2)为减小测量误差,应使气泡在管内较 慢 (快/慢)地运动。为了达到这个目的,依据你的经验可尝试将玻璃管 倾斜 放置在某一位置。
(3)要研究气泡运动的特点,小明设计的方案是测量气泡运动相同路程所用的时间,实验前先在玻璃管上 每隔20cm 画标线,测量气泡上升过程中通过各标线的时间。
(4)小明记录气泡上升的路程和时间的实验数据如表所示,在图乙中画出气泡运动的图像。
路程s/cm
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0
3
4.5
6
7.5
9
(5)分析图像可知:气泡上升过程中的运动特点 0至20cm,加速直线运动;20cm至100cm做匀速直线运动 。
(6)若仅测得气泡在管内运动的全部路程和时间,则 不能 (选填“能”或“不能”)判断气泡运动为匀速运动;
(7)如果将测量间距由20cm改为5cm,请对这种设计方案作出评价
距离很近,气泡运动的时间很短,时间测量误差很大 。
13.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。
(1)该实验的实验原理是 v=s/t ;
(2)实验中需要的测量工具有 刻度尺 、 秒表 ;
(3)图中AB段的路程sAB= 40.00 cm,如果测得时间tAB=2s。则AB段的平均速度vAB= 0.2 m/s。
(4)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,测似AB段的平均速度vAB会偏 小 。
(5)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大,你认为这样做的理由是 便于测量时间 (答案合理即可)。
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