第03讲 速度的测量(期中复习讲义)八年级物理上学期新教材沪科版(五四学制)
2025-11-05
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2份
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27页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2章 机械运动 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.46 MB |
| 发布时间 | 2025-11-05 |
| 更新时间 | 2025-11-05 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54395295.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第03讲 速度的测量(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
速度的测量
.学会测量物体运动所经历的时间或路程,计算物体的运动速度。
2.通过实验会测量数据,会正确记录数据。
3.在探究实验过程中,知道在收集证据、测量数据过程中应操作规范,实事求是,
要有严谨客观的科学态度
1.题型分布:常出现在选择题、填空题和实验题中。
2.分值情况:一般每道题分值在 2 - 3 分;实验题若涉及速度测量,分值可达 4 - 6 分
知识点01 长度的测量
一、测量原理
1.根据速度的计算公式,要测量物体运动的速度,就需要测量出物体运动的路程以及通过这段路程所用的时间,然后将路程除以时间即可得到速度。
二、实验器材
1.通常会用到以下器材:
(1)刻度尺:用于测量物体运动的路程。例如在测量小车在斜面上运动的路程时,用刻度尺准确测量出斜面的长度或小车在某段时间内通过的具体路段长度。
(2)停表:用来记录物体运动所经过的时间。比如当小车从斜面顶端开始下滑的瞬间启动停表计时,到小车到达斜面底端时停止停表,停表所显示的时间就是小车在斜面上运动的时间。
(3)斜面:为物体(如小车)提供一个可以做直线运动的坡面,便于控制物体运动的初始条件(如让小车从斜面顶端由静止开始下滑),同时也能通过改变斜面的坡度来改变物体运动的快慢情况,以进行不同条件下的实验测量。
(4)小车(或其他可做直线运动的物体):作为研究对象,其在斜面上或其他设定的直线轨道上运动,以便测量其速度。
三、实验步骤
1.组装器材:将斜面一端垫高,形成一个合适坡度的斜面,确保小车能在斜面上自由下滑且运动过程较为稳定,便于观察和测量。把刻度尺沿着斜面放置好,以便准确测量路程;准备好停表,使其处于可随时启动计时的状态。
2.测量路程:用刻度尺仔细测量出斜面的长度,这个长度可作为小车运动的总路程(也可根据实验需求在斜面上选取不同的路段,比如只测量斜面中间某一段的长度作为研究的路程部分,此时需准确标记出所选路段的起止点并用刻度尺测量其长度)。
3.测量时间:让小车从斜面顶端由静止开始下滑,在小车开始下滑的同时,迅速按下停表开始计时;当小车到达斜面底端时,立即按下停表停止计时,记录下小车运动的总时间。
4.计算速度:根据速度公式,将测量得到的路程和时间的值代入公式中,即可计算出小车在斜面上运动的速度。
四、注意事项
1.测量的准确性:
(1)在使用刻度尺测量路程时,要确保刻度尺的零刻度线与测量起点对齐,刻度要紧贴所测物体(如斜面)表面,读数时视线要与刻度尺刻度垂直,以保证测量出的路程数据准确无误。
(2)使用停表计时,要做到启动和停止及时准确,尽量减小人为操作带来的时间测量误差。比如在让小车下滑的同时要迅速按下停表开始计时,小车刚到达斜面底端的瞬间就要按下停表停止计时。
2.实验的重复性:为了减小误差,提高实验结果的可靠性,通常需要进行多次测量。可以通过改变斜面的坡度、小车在斜面上的起始位置等因素,重复上述实验步骤,然后对多次测量得到的速度值进行分析(如求平均值等处理)。
3.物体运动状态的近似性:在实际实验中,即使是在斜面上运动的小车,其运动也很难完全符合理想的匀速直线运动或简单的变速直线运动模型。比如小车可能会在斜面上出现轻微的颠簸、滑动不均匀等情况,但我们可以在一定程度上近似认为它是做某种特定类型的直线运动(如在较短时间内近似看作匀速直线运动或根据平均速度概念来处理其变速运动情况),以便于进行速度的测量和相关分析。
知识点五、其他测量速度的方法(拓展了解)
1.光电门测速:利用光电门装置,当物体通过光电门时,光电门会检测到物体遮挡光线的时间间隔,结合已知的物体遮光部分的长度(可事先测量确定),根据速度公式计算出物体通过光电门瞬间的速度。这种方法常用于实验室中对物体做直线运动的瞬时速度的较为精确的测量。
2.超声波测速:在一些交通场景等实际应用中,常使用超声波测速仪。其原理是通过发射超声波,超声波遇到运动物体后反射回来,根据超声波往返的时间以及超声波传播速度(已知),再结合相关几何关系(比如测量发射点到反射点的距离等),可以计算出物体的运动速度。这种方法可以实现对车辆等运动物体速度的非接触式测量,应用较为广泛。
题型一 质点 参考系
解|题|技|巧
测量速度的注意事项和两个要点
1.注意事项
(1)实验装置安装:安装时,斜面倾角要小一点,但不能过小,过小则小车不动,过大就会使小车运动得过快,计时不准确;实验的起、止点间的距离应适当大一点,这样计时和测量路程都更准确一些。
(2)小车释放时:把小车放到斜面顶端,小车应从斜面顶端由静止自由释放。
(3)路程s的测量:小车通过的路程应是从开始时“车头”到结束时“车头”的距离,而不是开始时“车尾”到金属片的距离或者斜面的长度。刻度尺读数时要规范准确。
(4)时间t的测量:测时间时,计时开始与小车释放应是同时的,小车与金属挡板发生碰撞时要马上停止计时,且释放小车和计时由同一人同时完成。停表读数时要规范准确。
(5)计算平均速度:注意平均速度与路程和时间的对应关系。如计算全程的平均速度时,用总路程除以整个过程所用的时间。
2.两个要点
(1)实验时,斜面倾角要小,其原因:斜面倾角应该小些,斜面长度应该长些。斜面倾角越大、长度越短,计时就越短,越不容易,误差越大。所以,为了减小误差,斜面倾角应该小些,斜面长度长些。
(2)金属片的作用:①防止小车滑落;②便于测量和控制小车通过的路程;③便于测量时间。
【温馨提示】
(1)斜面的长度要足够长、坡度要小(注意:坡度也不能过小,否则测出的平均速度大小会过于接近),且测量过程中不能改变斜面的坡度;
(2)要测量哪一段路程的平均速度,就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。
【典例1】实验:测量小车的平均速度。
【实验器材】
小车、刻度尺、电子表、斜面、可移动挡片、长方体木块。
【实验过程】
(1)实验装置如图所示,实验中小车从A位置运动到C位置,图中方框里记录的是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(方框里面的数字分别表示“时∶分∶秒”)。
①小车在AB段运动的路程 dm;在AB段运动的平均速度 m/s;
②在BC段运动的平均速度 m/s;在AC段运动的平均速度 m/s。
【实验分析】
(2)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 (填“大”或“小”)。
(3)实验时,应适当减小斜面的坡度,目的是为了便于测量 。
(4)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中做 (填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【变式1】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
B.图中斜面的倾角适当小一点,金属挡板的使用,都是为了便于测量时间
C.若使斜面的坡度减小,则小车的图像应该在图乙的A区域
D.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程的平均速度
【变式2】芳芳和朋友去游乐场游玩,看到朋友从滑道的顶端冲下来吓得尖叫。她想知道朋友下滑时的速度如何变化,于是利用带有刻度的斜面、小车等来探究下滑过程中的速度变化情况,如图甲所示。
(1)该实验原理是 ,除了图甲中的器材以外,还应该有的测量器材是 ;
(2)实验中,应使斜面保持较小的坡度,目的是为了便于测量 (选填“时间”或“路程”);
(3)图甲中,测得小车通过AC的时间为3.2s,则AC的路程为 cm,则AC的平均速度是 m/s;
(4)若小车AB段的平均速度为v1,BC段的平均速度为v2,AC段的平均速度为v3,则他们的大小关系为 ,图乙中能正确反映小车全程的运动情况的图像是 (填序号)。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.小车依次通过A、B、C三点的时间如图所示。小车下滑过程中,说法错误的是( )
A.小车AB段的平均速度为0.2m/s
B.为了便于计时,应使斜面更陡一些
C.小车AB段的平均速度小于AC段的平均速度
D.若小车过了B点才停止计时,会使测得的AB段的平均速度偏小
2.如图所示,小明在“测量小车运动的速度”的实验中,使小车从斜面点由静止下滑,经过点到达点,图中已标出小车经过、、三点对应的时刻。下列说法正确的是( )
A.为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面坡度陡一些
B.若在点时,先释放小车,后按下停表开始计时,会导致速度的测量结果偏小
C.根据图片信息可判断小车做变速直线运动
D.小车通过段的平均速度为
3.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.AB段距离为4.00m
B.AB段平均速度为2m/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
4.小晨在“测量小车运动的平均速度”的实验中,所用斜面AC的长度为100cm,B点是斜面AC的中点。将小车从A点静止松手后,停表计时结果如图所示(停表每格为1s)。在小车下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.如果过了B点才停止计时,则AB段的平均速度测量值将偏大
B.小车通过全程的平均速度等于0.125m/s
C.为了便于计时,应将木块向左端移动
D.根据实验数据可得通过相同的路程,物体的平均速度越大,所用时间越长
5.如图所示,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)该实验的原理是 。
(2)小车通过AB段时,测得时间,则段的平均速度= cm/s。
(3)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,测得段的平均速度会偏 (填“大”或“小”)。
(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,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
6.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,让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。下列说法正确的是( )
A.要使斜面保持一个较小的坡度,便于测量时间
B.小球在上半程的平均速度大于全程的平均速度
C.小球全程的平均速度等于上半程的平均速度与下半程的平均速度之和的一半
D.在全程运动过程中,小球经过路程中点的速度小于经过时间中点的速度
7.实验小组用图甲所示的装置测量物体运动的平均速度。
(1)现有的实验器材有小车、金属片、带有刻度的长木板和木块,还缺少的实验器材是 ,其中金属片的作用是使小车可以及时停下,便于准确测量小车运动的时间;
(2)组装器材时,将带有刻度的长木板一端用木块垫起来,使它保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度.这是为了尽可能准确地测量 (选填“路程”或“时间”);
(3)实验中如果小车还没放开就已开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏 ;
(4)实验结束后小明调整装置,利用图乙所示的位置传感器测出不同时刻小车与它的距离,将数据输入计算机就可以计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 。
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.物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时∶分∶秒”。
(1)该实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中要使斜面坡度较 (选填“大”或“小”)是为了 ;
(3)小车从甲到丙的距离为 cm,平均速度为 cm/s;
(4)如果实验时过了位置甲才开始计时,则甲到丙的平均速度测量值偏 (选填“大”或“小”);
(5)通过计算可知,小车在整个运动过程中作 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
(6)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”)。
10.如图所示,在测平均速度的实验中,提供的实验器材有:长木板(底端有金属挡板)、小车、停表。
(1)该实验原理是 ;
(2)实验时应该保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时造成的误差;
(3)若某同学在实验时未使用挡板,小车已滑过斜面底端才停止计时,测得小车全程的平均速度偏 (选填“大”或“小”);
(4)某同学把小车运动过程分成路程相等的两段,当小车从斜面顶端静止开始释放时,他发现小车在下半段滑行时间小于在上半段滑行时间,由此可知小车在做 运动。为测全过程中下半段平均速度,他直接从下半段起点静止释放小车,这样测出来的下半段平均速度比实际下半段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
11.如图所示为“测量小车运动的平均速度”的实验装置,要完成实验,除了图中的实验器材外,还需要 ;在实验中选择较小坡度的斜面,让小车从斜面A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s,小车在AB段的平均速度为 cm/s。如果在某次测量中小车过了 B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 (选填“大”或“小”)。
甲、乙两物体从同一地点同时同向做直线运动,图甲是甲物体运动的s-t图像,图乙是乙物体运动的v-t图像。由图像可知,甲物体在0~4s内的平均速度为 m/s;8s时甲、乙两物体之间的距离为 m;在0~8s内以乙为参照物,甲 (选填“一定”或“不一定”)向后运动。
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第03讲 速度的测量(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
速度的测量
.学会测量物体运动所经历的时间或路程,计算物体的运动速度。
2.通过实验会测量数据,会正确记录数据。
3.在探究实验过程中,知道在收集证据、测量数据过程中应操作规范,实事求是,
要有严谨客观的科学态度
1.题型分布:常出现在选择题、填空题和实验题中。
2.分值情况:一般每道题分值在 2 - 3 分;实验题若涉及速度测量,分值可达 4 - 6 分
知识点01 长度的测量
一、测量原理
1.根据速度的计算公式,要测量物体运动的速度,就需要测量出物体运动的路程以及通过这段路程所用的时间,然后将路程除以时间即可得到速度。
二、实验器材
1.通常会用到以下器材:
(1)刻度尺:用于测量物体运动的路程。例如在测量小车在斜面上运动的路程时,用刻度尺准确测量出斜面的长度或小车在某段时间内通过的具体路段长度。
(2)停表:用来记录物体运动所经过的时间。比如当小车从斜面顶端开始下滑的瞬间启动停表计时,到小车到达斜面底端时停止停表,停表所显示的时间就是小车在斜面上运动的时间。
(3)斜面:为物体(如小车)提供一个可以做直线运动的坡面,便于控制物体运动的初始条件(如让小车从斜面顶端由静止开始下滑),同时也能通过改变斜面的坡度来改变物体运动的快慢情况,以进行不同条件下的实验测量。
(4)小车(或其他可做直线运动的物体):作为研究对象,其在斜面上或其他设定的直线轨道上运动,以便测量其速度。
三、实验步骤
1.组装器材:将斜面一端垫高,形成一个合适坡度的斜面,确保小车能在斜面上自由下滑且运动过程较为稳定,便于观察和测量。把刻度尺沿着斜面放置好,以便准确测量路程;准备好停表,使其处于可随时启动计时的状态。
2.测量路程:用刻度尺仔细测量出斜面的长度,这个长度可作为小车运动的总路程(也可根据实验需求在斜面上选取不同的路段,比如只测量斜面中间某一段的长度作为研究的路程部分,此时需准确标记出所选路段的起止点并用刻度尺测量其长度)。
3.测量时间:让小车从斜面顶端由静止开始下滑,在小车开始下滑的同时,迅速按下停表开始计时;当小车到达斜面底端时,立即按下停表停止计时,记录下小车运动的总时间。
4.计算速度:根据速度公式,将测量得到的路程和时间的值代入公式中,即可计算出小车在斜面上运动的速度。
四、注意事项
1.测量的准确性:
(1)在使用刻度尺测量路程时,要确保刻度尺的零刻度线与测量起点对齐,刻度要紧贴所测物体(如斜面)表面,读数时视线要与刻度尺刻度垂直,以保证测量出的路程数据准确无误。
(2)使用停表计时,要做到启动和停止及时准确,尽量减小人为操作带来的时间测量误差。比如在让小车下滑的同时要迅速按下停表开始计时,小车刚到达斜面底端的瞬间就要按下停表停止计时。
2.实验的重复性:为了减小误差,提高实验结果的可靠性,通常需要进行多次测量。可以通过改变斜面的坡度、小车在斜面上的起始位置等因素,重复上述实验步骤,然后对多次测量得到的速度值进行分析(如求平均值等处理)。
3.物体运动状态的近似性:在实际实验中,即使是在斜面上运动的小车,其运动也很难完全符合理想的匀速直线运动或简单的变速直线运动模型。比如小车可能会在斜面上出现轻微的颠簸、滑动不均匀等情况,但我们可以在一定程度上近似认为它是做某种特定类型的直线运动(如在较短时间内近似看作匀速直线运动或根据平均速度概念来处理其变速运动情况),以便于进行速度的测量和相关分析。
知识点五、其他测量速度的方法(拓展了解)
1.光电门测速:利用光电门装置,当物体通过光电门时,光电门会检测到物体遮挡光线的时间间隔,结合已知的物体遮光部分的长度(可事先测量确定),根据速度公式计算出物体通过光电门瞬间的速度。这种方法常用于实验室中对物体做直线运动的瞬时速度的较为精确的测量。
2.超声波测速:在一些交通场景等实际应用中,常使用超声波测速仪。其原理是通过发射超声波,超声波遇到运动物体后反射回来,根据超声波往返的时间以及超声波传播速度(已知),再结合相关几何关系(比如测量发射点到反射点的距离等),可以计算出物体的运动速度。这种方法可以实现对车辆等运动物体速度的非接触式测量,应用较为广泛。
题型一 质点 参考系
解|题|技|巧
测量速度的注意事项和两个要点
1.注意事项
(1)实验装置安装:安装时,斜面倾角要小一点,但不能过小,过小则小车不动,过大就会使小车运动得过快,计时不准确;实验的起、止点间的距离应适当大一点,这样计时和测量路程都更准确一些。
(2)小车释放时:把小车放到斜面顶端,小车应从斜面顶端由静止自由释放。
(3)路程s的测量:小车通过的路程应是从开始时“车头”到结束时“车头”的距离,而不是开始时“车尾”到金属片的距离或者斜面的长度。刻度尺读数时要规范准确。
(4)时间t的测量:测时间时,计时开始与小车释放应是同时的,小车与金属挡板发生碰撞时要马上停止计时,且释放小车和计时由同一人同时完成。停表读数时要规范准确。
(5)计算平均速度:注意平均速度与路程和时间的对应关系。如计算全程的平均速度时,用总路程除以整个过程所用的时间。
2.两个要点
(1)实验时,斜面倾角要小,其原因:斜面倾角应该小些,斜面长度应该长些。斜面倾角越大、长度越短,计时就越短,越不容易,误差越大。所以,为了减小误差,斜面倾角应该小些,斜面长度长些。
(2)金属片的作用:①防止小车滑落;②便于测量和控制小车通过的路程;③便于测量时间。
【温馨提示】
(1)斜面的长度要足够长、坡度要小(注意:坡度也不能过小,否则测出的平均速度大小会过于接近),且测量过程中不能改变斜面的坡度;
(2)要测量哪一段路程的平均速度,就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。
【典例1】实验:测量小车的平均速度。
【实验器材】
小车、刻度尺、电子表、斜面、可移动挡片、长方体木块。
【实验过程】
(1)实验装置如图所示,实验中小车从A位置运动到C位置,图中方框里记录的是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(方框里面的数字分别表示“时∶分∶秒”)。
①小车在AB段运动的路程 dm;在AB段运动的平均速度 m/s;
②在BC段运动的平均速度 m/s;在AC段运动的平均速度 m/s。
【实验分析】
(2)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 (填“大”或“小”)。
(3)实验时,应适当减小斜面的坡度,目的是为了便于测量 。
(4)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中做 (填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【答案】(1) 4.00 0.2 0.5 0.3
(2)大
(3)时间
(4)加速
【详解】(1)①[1][2]小车在AB段运动的路程sAB=9.00dm-5.00dm=4.00dm
小车在AB段运动所用的时间tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s
小车在AB段运动的平均速度
②[1][2]小车在BC段运动的路程sBC=5.00dm;小车在BC段运动所用的时间tBC=15∶35∶23-15∶35∶22=1s
小车在BC段运动的平均速度
小车在AC段运动的路程sAC=9.00dm;小车在AC段运动所用的时间tAC=15∶35∶23-15∶35∶20=3s
小车在AC段运动的平均速度
(2)如果小车到达C点还没有停止计时,则会使计时停止偏晚,所测量的运动时间偏大。
(3)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,目的是延长小车的运动时间,便于测量时间。
(4)因为vAB<vBC,所以小车从斜面顶端运动到底端的过程中是做加速直线运动。
【变式1】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
B.图中斜面的倾角适当小一点,金属挡板的使用,都是为了便于测量时间
C.若使斜面的坡度减小,则小车的图像应该在图乙的A区域
D.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程的平均速度
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,小车从A点运动到C点的路程为,故A错误;
B.该实验将金属挡板固定在终点处,可以在听到撞击声时停止计时,便于测量时间;实验时由于小车在斜面运动的时间过短,测量误差较大,为了使运动时间延长便于测量时间,斜面的倾角适当小一点。故B正确;
C.若使斜面的坡度减小,小车下滑速度增加得变慢,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段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此不能直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程BC的平均速度,故D错误。
故选B。
【变式2】芳芳和朋友去游乐场游玩,看到朋友从滑道的顶端冲下来吓得尖叫。她想知道朋友下滑时的速度如何变化,于是利用带有刻度的斜面、小车等来探究下滑过程中的速度变化情况,如图甲所示。
(1)该实验原理是 ,除了图甲中的器材以外,还应该有的测量器材是 ;
(2)实验中,应使斜面保持较小的坡度,目的是为了便于测量 (选填“时间”或“路程”);
(3)图甲中,测得小车通过AC的时间为3.2s,则AC的路程为 cm,则AC的平均速度是 m/s;
(4)若小车AB段的平均速度为v1,BC段的平均速度为v2,AC段的平均速度为v3,则他们的大小关系为 ,图乙中能正确反映小车全程的运动情况的图像是 (填序号)。
【答案】(1) 秒表
(2)时间
(3) 80.0 0.25
(4) ③
【详解】(1)[1]实验中通过测量小车的路程与时间,再通过得到小车的平均速度,则实验原理是。
[2]测量小车的平均速度,需测量小车运动的距离和运动的时间,需要的测量工具是刻度尺和秒表,图中已经有刻度尺,所以还需要有秒表。
(2)实验中,应使斜面保持较小的坡度,这样小车下滑的速度较慢,运动时间较长,便于测量时间。所以目的是为了便于测量时间。
(3)[1]由图甲可知,刻度尺的分度值是1cm,AC的路程
[2]小车通过AC的时间。根据平均速度公式,可得AC段的平均速度
(4)[1]小车在下滑过程中做加速运动,即速度越来越快,所以。
[2]小车全程做加速直线运动,速度随时间不断增大。
①图表示路程随时间均匀增加,是匀速直线运动,故①不符合题意。
②图表示速度随时间不变,是匀速直线运动,故②不符合题意。
③图表示速度随时间增大,是加速直线运动,故③符合题意。
故选③。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.小车依次通过A、B、C三点的时间如图所示。小车下滑过程中,说法错误的是( )
A.小车AB段的平均速度为0.2m/s
B.为了便于计时,应使斜面更陡一些
C.小车AB段的平均速度小于AC段的平均速度
D.若小车过了B点才停止计时,会使测得的AB段的平均速度偏小
【答案】B
【详解】A.由题可知,刻度尺的分度值是1cm,小车在AB段通过的路程为sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m
所用的时间为tAB=2s,则AB段的平均速度为,故A正确,不符合题意;
B.斜面坡度越大,小车在斜面上的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,因此为了便于计时,应使斜面更缓一些,故B错误,符合题意;
C.由题可知,小车在AC段通过的路程为sAC=80.0cm-0.0cm=80.0cm=0.8m
所用的时间为tAC=3s,则AC段的平均速度为
由A选项可知,小车在AB段的平均速度为0.2m/s,所以小车AB段的平均速度小于AC段的平均速度,故C正确,不符合题意;
D.若小车过了B点才停止计时,则所测AB段的时间会偏大,根据可知,会使测得的AB段的平均速度偏小,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.如图所示,小明在“测量小车运动的速度”的实验中,使小车从斜面点由静止下滑,经过点到达点,图中已标出小车经过、、三点对应的时刻。下列说法正确的是( )
A.为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面坡度陡一些
B.若在点时,先释放小车,后按下停表开始计时,会导致速度的测量结果偏小
C.根据图片信息可判断小车做变速直线运动
D.小车通过段的平均速度为
【答案】C
【详解】A.斜面的坡度越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,因此斜面应保持较小的坡度,以便于测量时间,故A错误;
B.若在点时,先释放小车,后按下停表开始计时,所计时间偏小,根据可知,速度的测量结果偏大,故B错误;
CD.AB段的距离为
所用时间为
AB段平均速度为
BC段的距离为
所用时间为
BC段平均速度为
因为,所以小车从A点到C点做加速直线运动,故C正确,D错误。
故选C。
3.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.AB段距离为4.00m
B.AB段平均速度为2m/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
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
【详解】A.小车在AB段的路程sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=0.400m
故A错误;
B.所用时间tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s
AB段平均速度
故B错误;
C.小车在BC段的路程sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cm
所用时间tBC=15∶35∶23-15∶35∶22=1s
BC段平均速度
小车在斜面上运动的速度越来越快,因此小车在这个过程中做加速运动,故C错误;
D.如果小车过了A点才开始计时,计时开始会晚一些,测量的时间会偏小一些,根据速度公式可知,在路程不变时,时间偏小,测得的平均速度会偏大,故D正确。
故选D。
4.小晨在“测量小车运动的平均速度”的实验中,所用斜面AC的长度为100cm,B点是斜面AC的中点。将小车从A点静止松手后,停表计时结果如图所示(停表每格为1s)。在小车下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.如果过了B点才停止计时,则AB段的平均速度测量值将偏大
B.小车通过全程的平均速度等于0.125m/s
C.为了便于计时,应将木块向左端移动
D.根据实验数据可得通过相同的路程,物体的平均速度越大,所用时间越长
【答案】B
【详解】A.如果过了B点才停止计时,使得测量的AB段的时间偏大,由可知,速度测量值偏小,故A错误;
B.由可得,小车通过全程的平均速度为
故B正确;
C.为了便于计时,应使斜面的坡度变小,应将木块向右端移动,故C错误;
D.根据实验数据可得通过相同的路程,物体的平均速度越大,所用时间越小,故D错误。
故选B。
5.如图所示,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)该实验的原理是 。
(2)小车通过AB段时,测得时间,则段的平均速度= cm/s。
(3)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,测得段的平均速度会偏 (填“大”或“小”)。
(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,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
【答案】(1)
(2)25
(3)小
(4) 不正确 见解析
【详解】(1)在测平均速度的实验中,用刻度尺测小车移动的距离,用秒表测小车运动的时间,利用求出小车的速度,故该实验的原理是
(2)图中刻度尺的分度值为1cm,AB段的路程
通过AB段的时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度为
(3)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,所测时间偏大,根据可知测得平均速度会偏小。
(4)[1][2]将小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度的做法是不正确的,此时所测时间不是小车运动过程中下半程的时间,因为小车从A点运动到C点时经过B点时的速度不为零,所以该做法不正确。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
6.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,让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。下列说法正确的是( )
A.要使斜面保持一个较小的坡度,便于测量时间
B.小球在上半程的平均速度大于全程的平均速度
C.小球全程的平均速度等于上半程的平均速度与下半程的平均速度之和的一半
D.在全程运动过程中,小球经过路程中点的速度小于经过时间中点的速度
【答案】A
【详解】A.在测量小球沿斜面向下运动的速度的实验中,要使斜面保持一个较小的坡度,使小球以较慢的速度向下运动,便于测量时间;若果坡度较大,小球运动速度较快,测量时间误差较大,甚至来不及计时,故A正确;
B.由于小球在斜面上向下运动的速度越来越快,所以在上半程的速度小于全程平均速度,故B错误;
C.小球全程平均速度等于总路程与总时间之比,上下半程路程相等,平均速度为,不等于速度的平均值,故C错误;
D.由于小球在斜面上向下运动的速度越来越快,即小球在做加速运动,则小球到达时间中点时还没到达路程中点,即小球经过路程中点的速度大于经过时间中点的速度,故D错误。
故选A。
7.实验小组用图甲所示的装置测量物体运动的平均速度。
(1)现有的实验器材有小车、金属片、带有刻度的长木板和木块,还缺少的实验器材是 ,其中金属片的作用是使小车可以及时停下,便于准确测量小车运动的时间;
(2)组装器材时,将带有刻度的长木板一端用木块垫起来,使它保持 (选填“较大”或“较小”)的坡度.这是为了尽可能准确地测量 (选填“路程”或“时间”);
(3)实验中如果小车还没放开就已开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏 ;
(4)实验结束后小明调整装置,利用图乙所示的位置传感器测出不同时刻小车与它的距离,将数据输入计算机就可以计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 。
【答案】(1)秒表
(2) 较小 时间
(3)小
(4) 加速 0.8
【详解】(1)根据速度的计算公式可知,测量平均速度需要测路程和时间,路程用刻度尺(长木板带刻度 ),时间用停表,所以缺少停表。
(2)[1][2]小车在斜面做加速运动,为使小车运动慢些,便于测时间,坡度应较小,目的是准确测量时间。
(3)小车未放就计时,测得时间偏大,根据,平均速度偏小。
(4)[1][2]图丙中速度随时间增大,小车做加速运动 小车到达坡底时(2.5s )速度为0.8m/s。
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。
【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。
9.物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时∶分∶秒”。
(1)该实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中要使斜面坡度较 (选填“大”或“小”)是为了 ;
(3)小车从甲到丙的距离为 cm,平均速度为 cm/s;
(4)如果实验时过了位置甲才开始计时,则甲到丙的平均速度测量值偏 (选填“大”或“小”);
(5)通过计算可知,小车在整个运动过程中作 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
(6)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 方便测量时间
(3) 90.0 15
(4)大
(5)变速直线运动
(6)偏小
【详解】(1)[1]本实验测量平均速度采用的是一种间接测量法,通过测量小车通过的路程和所用的时间,然后根据速度公式计算平均速度,所以这个实验的原理是。
[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]斜面的坡度越大时,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,所以斜面应保持较小的坡度,是为了便于测量小车运动所用的时间。
(3)[1][2]由图知刻度尺的分度值为1cm,甲丙的距离,所用时间
则甲到丙的平均速度
(4)如果实验时过了位置甲才开始计时,则测得甲到丙的时间偏小,根据可知,测得的平均速度偏大。
(5)甲乙段小车通过的路程
所用时间
甲乙段的平均速度
乙丙段小车通过的路程,所用时间
乙丙段的平均速度
由此可知,小车在整个运动过程中做变速直线运动。
(6)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。
10.如图所示,在测平均速度的实验中,提供的实验器材有:长木板(底端有金属挡板)、小车、停表。
(1)该实验原理是 ;
(2)实验时应该保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时造成的误差;
(3)若某同学在实验时未使用挡板,小车已滑过斜面底端才停止计时,测得小车全程的平均速度偏 (选填“大”或“小”);
(4)某同学把小车运动过程分成路程相等的两段,当小车从斜面顶端静止开始释放时,他发现小车在下半段滑行时间小于在上半段滑行时间,由此可知小车在做 运动。为测全过程中下半段平均速度,他直接从下半段起点静止释放小车,这样测出来的下半段平均速度比实际下半段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)
(2)时间
(3)小
(4) 加速直线 小
【详解】(1)平均速度等于总路程除以总时间,该实验所依据的原理是。
(2)实验时应使斜面的倾角较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间,减小测量时间时造成的误差。
(3)若某同学在实验时未使用挡板,小车已滑过斜面底端才停止计时,测得小车全程的时间偏大,根据,会导致测得小车全程的平均速度偏小。
(4)[1]把小车运动过程分成路程相等的两段,当小车从斜面顶端静止开始释放时,他发现小车在下半段滑行时间小于在上半段滑行时间,根据可知小车在下半段滑行的速度大于上半段的滑行速度,即小车在做加速直线运动。
[2]小车滑行时通过下半段起点的速度不为零,若直接从下半段起点静止释放小车,这样测出来的下半段时间偏大,根据,会导致测出来的下半段平均速度比实际下半段的平均速度偏小。
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
11.如图所示为“测量小车运动的平均速度”的实验装置,要完成实验,除了图中的实验器材外,还需要 ;在实验中选择较小坡度的斜面,让小车从斜面A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s,小车在AB段的平均速度为 cm/s。如果在某次测量中小车过了 B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 (选填“大”或“小”)。
甲、乙两物体从同一地点同时同向做直线运动,图甲是甲物体运动的s-t图像,图乙是乙物体运动的v-t图像。由图像可知,甲物体在0~4s内的平均速度为 m/s;8s时甲、乙两物体之间的距离为 m;在0~8s内以乙为参照物,甲 (选填“一定”或“不一定”)向后运动。
【答案】 秒表 20 小 2.5 50 一定
【详解】[1]要完成“测量小车运动的平均速度”的实验,需要用刻度尺测出小车通过的路程,用秒表测出小车通过路程所用时间,然后根据公式计算出小车的平均速度;所以要完成实验,除了图中的实验器材外,还需要的实验器材为秒表。
[2]实验时,小车从斜面A点由静止开始下滑,测出小车通过AB段所用的时间为,由图可知,AB段的距离为,所以小车在AB段的平均速度为
[3]如果在某次测量中小车过了B点才停止计时,则时间t会偏大,根据平均速度计算公式可知,平均速度会偏小。
[4]由图甲可知,甲物体在0~4s内通过的路程为,所以甲物体在0~4s内的平均速度为
[5][6]由图甲可知,在8s的时间内,甲物体通过的路程为
由图乙可知,乙物体做匀速直线运动,速度大小为,所以在8s的时间内,乙物体通过的路程为
因为甲、乙两物体从同一地点同时同向做直线运动,所以8s时甲、乙两物体之间的距离为
可见,乙物体因为速度较大而在甲物体的前方,且在0~8s内两者间的距离不断变大,所以,如果以乙物体为参照物,甲物体相当于在远离参照物,因此可判断:在0~8s内以乙为参照物,甲一定向后运动。
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