内容正文:
第2章 机械运动(实验题30道)
1.如图所示,小明进行“测量小球运动的速度”的实验。小球在水平桌面上做直线运动,图中圆圈内显示了小球位于A、B、C、D四个位置的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)分别测出小球通过的路程: cm,,;
(2)小球通过AB段的路程所用的时间tAB= s,通过AB段的平均速度vAB= cm/s;
(3)由图中的实验数据可知,小球从A到D的运动过程中做 (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。
2.频闪摄影又被称为连闪摄影,是借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片,相机曝光的时间间隔为0.5s。
(1)苹果在这一段时间内做 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(2)苹果通过AB段的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过AC段的平均速度;
(3)若要测出苹果在AD段的平均速度,还需要的测量工具是 ,测量原理是 。图中s1=1.0m,s2=2.0m,s3=3.0m,则苹果在AD段的平均速度是 m/s。
3.如图所示,在“测量小车的运动速度”实验中:
(1)实验器材:刻度尺、 、斜面、小车、金属片;
(2)实验装置中,斜面倾角较小是为了使小车运动较 ,从而便于测量 ;
(3)读图可得:sAC= cm,vAC= m/s。
(4)某次实验时,记录小车通过B点时的时间,是在小车通过了B点后才读的停表,则 段(选填“AB”或“BC”)所测量的平均速度偏大。
4.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺,还需要的测量工具 ;实验的原理是 (用公式表示)。
(2)图中AB段的距离sAB= cm;测得时间tAB=1.6s则AB段的平均速度vAB= m/s。
(3)实验中斜面坡度较小是为了便于测量 (选填“路程”或“时间);如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏 (“大”或“小”)。
(4)实验中vAB vBC(选填“>”“<”或“=”)。
5.小明利用如图所示的装置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点时的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)依据的实验原理是 ;
(2)图中AB段的路程 cm,如果测得小车通过AB段所用时间,则小车在AB段的平均速度 m/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,测出AB段的平均速度会偏 (选填“大”或“小”);
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,同组的小聪让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车在下半程运动的平均速度.你认为小聪的做法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)下图中四个v-t图像,能反映出小车在AC段运动情况的是________。
A.
B.
C.
D.
6.如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,计算小车运动的平均速度。
(1)除了刻度尺,实验中用到的测量工具还有 。
(2)沿斜面下滑的过程中,小车做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,以小车为参照物,斜面是 的。
(3)由图可知A点到B点的距离为 cm,测得时间,则AB段小车的平均速度 m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)为减小实验误差,需多次实验。多次实验时需固定斜面,并让小车从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑至B处。
7.如图所示,如图是测量小车运动的平均速度实验。
(1)本实验测平均速度的原理公式是
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),这样是为了便于测量
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了B点后才停止计时,则会使所测AB段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)
(4)测得AB段用时1.6s,BC段用时0.9s,则AB段的平均速度是 AC段的平均速度是 。
8.如图甲是 “测量小车平均速度” 的实验. 该实验的原理是 。斜面设置较小的坡度, 是为了在实验中便于测量 ;小组利用位置传感器记录小车的运动情况, 屏幕图像如图乙所示,横轴为时间,纵轴为路程, 通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
9.如图,在“测平均速度”的实验中:
(1)该实验是根据公式 进行测量的。
(2)斜面的作用是使小车获得下滑动力加速下滑;实验中应使斜面的坡度较 (填“大”或“小”),原因是 。
(3)若图中表每格为1s,该次实验中,小车通过全程的平均速度v= m/s;实验中小车通过上半段路程的平均速度 (填“大于”“小于”或“等于”)通过下半段路程的平均速度。
10.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,如图1所示制作等质量的流线型蜡柱和圆柱型蜡柱进行探究,探究如下:
(1)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图2所示,读数为 cm。
(2)根据实验数据绘制出s-t图像,如图3,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度。
(3)提出一个继续探究的其他相关问题: 。
11.在“测量运动平均速度”的实验中,某小组采用了带有刻度尺的长木板,搭建实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中为了测量AB段的平均速度,在B点放置了一金属片,其好处是:使小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的 。
(3)小车从A点到B点经过的路程为 cm,若AB段用时0.9s,则小车在AB段的平均速度为 m/s。
12.以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
实验器材
小球、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)在墙边竖立一把直尺,让一个小球自由下落,用频闪照相机拍摄记录小球运动的轨迹,如图。频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等,均为。
(2)分别测得小球通过的路程:
。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结果与结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:
。
(2) (选填“>”“<”或“=”),小球在自由下落的过程做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
13.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从A点由静止下滑,如图所示。他撰写的实验报告(摘要)如下,请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度。
【实验原理】 。
【实验器材】小车、 、 、斜面、金属挡板、长方体木块。
【实验装置】如图所示。
【实验数据】如表所示,请补全表格中①和②处的内容:① ;② 。
测量的
物理量
路程s/cm
①
平均速度v/(cm/s)
AC段
80
5.0
16.0
AB段
30
3.0
_________
BC段
50
_________
②
【实验分析】
(1)小车全程是做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
(3)若小车被释放前就已开始计时,测得的AC段的平均速度比真实值 。
14.为比较纸锥下落快慢,小明和小华用两个相同的纸片分别裁去一个扇形(如图甲),做成两个锥角不等的纸锥A、B。
(1)小明想通过比较从同一高度、同时释放的纸锥A、B下落到水平地面的先后情况,来比较纸锥下落的快慢。他应选择图 (选填“乙”或“丙”)中的位置开始释放。观察到现象后,小明准备测量纸锥下落的平均速度,并设计了记录数据的表格。
运动物体
下落高度h/m
______
速度v/()
纸锥
①测量纸锥下落速度的原理是 ;
②请将表格横线处内容补充完整 。
(2)如图丁所示是小华利用频闪照相机拍摄到的纸锥从A处下落的运动情况,照相机每隔0.5s拍照一次。
①该刻度尺的分度值为 ,EF段纸锥下落的速度是 m/s;
②纸锥下落过程中速度变化情况大致是下列图像中的 。
A. B.
C. D.
15.在“研究气泡的运动规律”的实验中,小明和小红所在的小组取长为1m的玻璃管,注水近满,上端留一小段空气柱,再用橡皮塞塞住管口。
(1)他们在玻璃管上选取80cm长度进行了均匀分段并做好标记,为完成该实验需要的测量工具是 和秒表。
(2)他们采用如图甲的方式放置玻璃管,观察并记录气泡从O开始运动到各标记处的时间,记录在表格中。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
15.0
20.0
①根据表中的数据,请你在图乙所示的坐标中画出气泡运动的s﹣t图像 。
②根据图像,我们可归纳出:气泡的运动可看作 运动。
16.在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图所示。
气泡长度约为2cm
实验序号
倾角
气泡经过AB段的时间/秒
1
15°
22.5
2
30°
14.9
3
45°
12.2
4
60°
13.8
5
90°
19.9
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?他做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的长度有关;
猜想二:跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究,他在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间,实验数据记录如表。
(1)实验中,除刻度尺、秒表外,还需要的测量器材为 ;气泡通过AB段的路程为 cm。
(2)实验中,为便于测量 ,应设法使管内气泡运动得 (选填“快”或“慢”)一些。
(3)老师建议小明同一个倾角的情况下需要做3次实验,测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均值,这样做的目的是 。
(4)分析表中的数据,可以发现气泡运动的快慢随倾角的变化关系:气泡大小相同时,当倾角变大, 。
(5)若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系,则需要控制 相同。
17.如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中:
(1)实验前小明先将玻璃管上每隔10cm的距离上做一个标记;
(2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示,请你在图乙的坐标系中画出图像 。
从O点开始的距离s/cm
0
10
20
30
40
50
从O点开始计时的时间t/s
0
8
16
24
32
40
(3)根据实验数据和所画的图像,可归纳出:运动的路程和时间近似成 (填“正”或“反”)比,气泡的运动近似为 运动;
(4)实验中气泡上升的速度为 m/s;
(5)实验中,小明还发现,玻璃管与水平方向成60°角放置,管中气泡上升得要比竖直放置快一些;而当玻璃管水平放置时,气泡几乎不动。据此现象你能推测出:随倾斜角度的增大,气泡上升速度的大小将 (填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
18.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)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,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”)目的是 ;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为,上半程AB的平均速度为,那么 (选填“<”“>”或“=”),下半程BC的平均速度 (选填“能”或“不能”)直接从B点静止释放进行测量并计算。
(4)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”)。
19.如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 (填“平缓”或“陡峭”)的坡度。
(2)B为AC中点,sAC=1m,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)小车未开始运动就计时,速度测量值偏 。
(5)完成实验后,小明在对实验进行评估时意识到,时间不容易测准。在测量时间时,以下做法中能减小测量误差的是_______(多选)。
A.熟练使用电子停表
B.适当减小选定位置的间距
C.用光电计时器代替电子停表
20.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 (填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔拍摄一次,并测得,,则小球在BC段的平均速度为 。
(3)如图所示,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 (填“”“”或“”)。
21.在做“研究气泡的运动规律”实验时,小华取长70 cm的细玻璃管注满水,管上标有均匀刻度,管中留5 mm高的小气泡,将玻璃管反转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
(1)该实验用到的测量工具有 ;为了便于测量时间,应设法使管内气泡运动得 (选填“慢”或“快”)一些;
(2)根据实验数据和s-t图像可归纳出∶气泡在0~50 cm的过程中气泡运动的平均速度为 cm/s(小数点后保留两位有效数字),由图像可知,气泡做 运动。
距离s/cm
0
10
20
30
40
50
时间t/s
0
1.8
3.6
5.4
7.2
9
22.如图是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面上的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出小车在不同路段的平均速度。
(1)该实验的原理是 (填公式)。为了方便测量时间,实验中应使用倾斜程度较 (选填“大”或“小”)的斜面;
(2)小周想测出小车运动过程中在BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表的同时让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法 (选填“可行”或“不可行”);
(3)下表是小周正确操作得到的实验数据。请将表格补充完整:
①
时间t/s
平均速度()
AB段
40.0
3
0.13
AC段
80.0
5
0.16
BC段
40.0
2
②
(4)由实验数据可知:小车在下滑过程中速度越来越 。(选填“大”或“小”)
23.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了下图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验是根据公式 进行速度计算的。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”)。
(3)根据图中信息知:sAB= cm,vBC= m/s。
(4)由实验看出,小车在下滑过程速度越来越 ,是在做 (选填“变速直线”或“匀速直线”)运动。
24.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
25.为了研究物体从斜面上滑下时速度的变化,小明做了如下图所示实验:
(1)该实验的原理是 ;实验中,除了刻度尺外,小军还需要的测量工具是 ;
(2)在实验前必须熟练使用测量仪器,如果小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的时间偏 ,速度偏 ;实验时应在斜面的底部用金属片挡住,这是为了减小测量 (选填“路程”或“时间”)时造成的误差;
(3)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,应适当 (选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度;
(4)小车在AB段运动的平均速度vAB是 m/s;由图中数据判断可知:小车沿斜面滑下的运动是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;下图能够较为准确地反映小车从开始下滑到撞击金属片的运动情况的是 (填字母);
26.做一做:
(1)利用手表、手机等计时工具,分别测量从你家楼下正常步行、慢跑、快跑至小区门口(或两个地点之间)所需的时间,并完成下表的填写。
路程
时间
平均速度
正常步行
慢跑
快跑
(2)计算出你正常步行、慢跑、快跑时的平均速度。
27.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从A点由静止下滑,如图所示。他撰写的实验报告(摘要)如下,请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度;
(1)【实验原理】 ;
(2)小车全程是做 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(3)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度;
(4)若小车被释放前就已开始计时,则测得的AC段的平均速度比真实值偏 ;
(5)实验中若小车过了B点才停止计时,AB段的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
28.在“测量小车的平均速度”实验中:
(1)物理实验小组设计了如图甲所示的实验,该实验原理是 。
(2)小红想测小车运动过程中BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表并同时让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
(3)实验时为了便于测量时间,下列采取的操作不可行的是__________。
A.适当减小斜面的倾角 B.熟练使用秒表后再计时
C.选择更加精密的秒表 D.更换成质量更大的小车
(4)如图乙所示,小组利用位置传感器记录小车的运动情况。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。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下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的;小车在斜面上运动2s时的速度为 m/s。
29.在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔0.5秒钟拍摄1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。
(1)纸锥从A运动到F的时间是 s;
(2)纸锥从A运动到F过程中,先做 运动,接着做 运动;
(3)从E到F过程中,平均速度约为 m/s;
(4)请你用所学的运动和速度知识分析解决以下两个问题:
①AB两地相距30km,甲以6km/h、乙以4km/h的速度,分别从AB两地同时出发相向而行,甲带了一条狗同行,狗的速度为9km/h,当狗遇到乙后即调头返回,遇到甲后又调头跑向乙,如此反复,直到甲、乙相遇。不计狗调头时间,则在此过程中,狗跑了 km;
②一条小船相对于水以3m/s的速度沿河逆流而上,水流速为1m/s。当小船在一座桥下碰落一小轻木箱。假设木箱顺流而下,过了2min,船上的人发现东西掉落,立即调头仍以原速追木箱。不计小船调头时间,则小船调头到追上木箱需要 min的时间。
30.(1)小兮在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位:s)所显示的时间;
①实验原理是 ;
②实验时应使斜面的坡度小些,这样做的目的是减小测量 (选填“时间”或“路程”)的误差;
③某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻,如果小车过了A点才开始计时,则测得上半段的平均速度vAB会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);小车通过斜面下半段的路程为 cm,下半段的平均速度是= m/s。
(2)爱思考的小明同学用另一套装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.5s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s;
①小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (“A”/“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
②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A到C不同位置的速度(如图乙)。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 (匀速/加速)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s;
③通过查阅资料,得知速度~时间图像与横坐标轴所包围部分(即图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v~t图像(图像的趋势不改变),请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。如果在小车A开始运动的同时,在A后方1m处释放一同向匀速运动的小车B,当t=5s时两车在某位置恰好相遇,则小车B的速度大小 m/s。
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第2章 机械运动(实验题30道)
1.如图所示,小明进行“测量小球运动的速度”的实验。小球在水平桌面上做直线运动,图中圆圈内显示了小球位于A、B、C、D四个位置的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)分别测出小球通过的路程: cm,,;
(2)小球通过AB段的路程所用的时间tAB= s,通过AB段的平均速度vAB= cm/s;
(3)由图中的实验数据可知,小球从A到D的运动过程中做 (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。
【答案】(1)42.40
(2) 1 42.40
(3)减速
【详解】(1)由图可知,刻度线的分度值为1mm,则。
(2)[1]小球通过AB段的路程所用的时间。
[2]通过AB段的平均速度
(3)小球通过BC段的路程所用的时间
通过BC段的平均速度
小球通过CD段的路程所用的时间
通过CD段的平均速度
计算可知,小球从A到D的运动过程中做减速运动。
2.频闪摄影又被称为连闪摄影,是借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片,相机曝光的时间间隔为0.5s。
(1)苹果在这一段时间内做 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(2)苹果通过AB段的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过AC段的平均速度;
(3)若要测出苹果在AD段的平均速度,还需要的测量工具是 ,测量原理是 。图中s1=1.0m,s2=2.0m,s3=3.0m,则苹果在AD段的平均速度是 m/s。
【答案】 变速 小于 刻度尺 4
【详解】(1)[1]相同时间内的运动路程不相同,所以是变速运动。
(2)[2]由图可知,AC段的时间是AB段的2倍,即tAC=2tAB;AC段的路程大于AB段的2倍,即sAC>2sAB;根据平均速度的公式得AB段的平均速度为:
AC段的平均速度为:
则
(3)[3]时间间隔已知,只要用刻度尺测出长度,就可以计算平均速度。
[4]计算平均速度需要使用公式,所以测量原理是。
[5]AD段的路程为:
AD段的时间为:
所以AD段的平均速度为:
3.如图所示,在“测量小车的运动速度”实验中:
(1)实验器材:刻度尺、 、斜面、小车、金属片;
(2)实验装置中,斜面倾角较小是为了使小车运动较 ,从而便于测量 ;
(3)读图可得:sAC= cm,vAC= m/s。
(4)某次实验时,记录小车通过B点时的时间,是在小车通过了B点后才读的停表,则 段(选填“AB”或“BC”)所测量的平均速度偏大。
【答案】(1)秒表(停表)
(2) 慢 时间
(3) 80.0 0.16
(4)BC
【详解】(1)实验需要秒表测量运动时间。所以,该实验中,除了小车、金属片、斜面、刻度尺这些实验器材外,还需要秒表。
(2)[1][2]斜面的倾角越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应使它保持较小的坡度,使小车运动慢些。
(3)[1][2]如图A对应刻度80.0cm,C对应刻度0.0cm,故路程为
sAC=80.0cm-0.0cm=80.0cm
时间为
tAC=11︰25︰20-11︰25︰15=5s
速度为
(4)如果让小车过了B点后才读的停表,会导致BC段时间的测量结果偏小,由公式可知,平均速度会偏大。
4.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺,还需要的测量工具 ;实验的原理是 (用公式表示)。
(2)图中AB段的距离sAB= cm;测得时间tAB=1.6s则AB段的平均速度vAB= m/s。
(3)实验中斜面坡度较小是为了便于测量 (选填“路程”或“时间);如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏 (“大”或“小”)。
(4)实验中vAB vBC(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 秒表
(2) 40.0 0.25
(3) 时间 小
(4)<
【详解】(1)[1][2]实验的原理是,实验中要利用公式计算小车平均速度;实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用秒表测量小车运动的时间。
(2)[1]AB段的路程
s=80.0cm-40.0cm=40.0cm[2]测得时间t=1.6s,则AB段的平均速度
(3)[1]坡度越小,则小车运动的时间越长,便于测量时间。
[2]如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式知,平均速度会偏小。
(4)小车从A到C的过程中做加速运动,速度越来越大,所以vAB<vBC。
5.小明利用如图所示的装置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点时的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)依据的实验原理是 ;
(2)图中AB段的路程 cm,如果测得小车通过AB段所用时间,则小车在AB段的平均速度 m/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,测出AB段的平均速度会偏 (选填“大”或“小”);
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,同组的小聪让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车在下半程运动的平均速度.你认为小聪的做法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(5)下图中四个v-t图像,能反映出小车在AC段运动情况的是________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)
(2) 40.0 0.13
(3)小
(4)错误
(5)C
【详解】(1)在斜面上测量小车运动的平均速度的原理是。
(2)[1]由图知,图中AB段的路程
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m[2]小车通过AB段所用时间,tAB=3s,AB段的平均速度
(3)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由可知测得AB段的平均速度vAB会偏小。
(4)如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,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,因此测量小车在BC段的平均速度vBC,不可以将小车从B点静止释放。
(5)小车从斜面顶端运动到底端的过程中,前半程的时间为3s,后半程的时间为2s,相同路程运动的时间不同,则小车做的是变速直线运动,并且速度越来越快,因此小车做加速运动。
A.图像表示减速运动,故A不符合题意;
B.速度恒定不变,表示匀速直线运动,故B不符合题意;
C.速度随着时间的增加而增大,表示加速运动,故C符合题意;
D.物体的速度先减小后增大,故D不符合题意。
故选C。
6.如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,计算小车运动的平均速度。
(1)除了刻度尺,实验中用到的测量工具还有 。
(2)沿斜面下滑的过程中,小车做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,以小车为参照物,斜面是 的。
(3)由图可知A点到B点的距离为 cm,测得时间,则AB段小车的平均速度 m/s(结果保留三位有效数字)。
(4)为减小实验误差,需多次实验。多次实验时需固定斜面,并让小车从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑至B处。
【答案】(1)停表
(2) 变速 运动
(3) 90.0 0.360
(4)同一
【详解】(1)根据实验的原理,实验中需要测量路程和时间,除了刻度尺,实验中用到的测量工具还有停表。
(2)[1]小车在下滑过程中,速度加快,做的是变速直线运动。
[2]由于小车是沿斜面下滑的,相对于小车来说,斜面的位置是不断变化的。因此,以小车为参照物,斜面是运动的。
(3)[1][2]如图所示,刻度尺的分度值为1cm,AB段的路程为
sAB=100.0cm-10.0cm=90.0cm=0.900m平均速度为
(4)为减小实验误差,需多次实验。每次测量时,必须让小车从斜面上同一位置静止下滑至B处。
7.如图所示,如图是测量小车运动的平均速度实验。
(1)本实验测平均速度的原理公式是
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),这样是为了便于测量
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了B点后才停止计时,则会使所测AB段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)
(4)测得AB段用时1.6s,BC段用时0.9s,则AB段的平均速度是 AC段的平均速度是 。
【答案】(1)
(2) 小 时间
(3)小
(4) 0.25 0.32
【详解】(1)实验中需要测量路程和时间,根据得得到速度,实验原理是。
(2)[1][2]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,因此小车所放的斜面应保持较小的坡度,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量。
(3)如果让小车过了B点后才停止计时,则会使所测AB段的时间偏大,路程一定,根据可知,AB段的平均速度偏小。
(4)[1]由图可知AB段的距离为
AB段的平均速度为
[2]由图可知AC段的距离为
AC段的时间
AC段的平均速度为
8.如图甲是 “测量小车平均速度” 的实验. 该实验的原理是 。斜面设置较小的坡度, 是为了在实验中便于测量 ;小组利用位置传感器记录小车的运动情况, 屏幕图像如图乙所示,横轴为时间,纵轴为路程, 通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
【答案】 时间 加速
【详解】[1]该实验是测量小车运动的平均速度,需测量小车的运动路程以及所用的时间,根据可求出小车的运动速度,所以,本实验的原理是。
[2]斜面的倾角越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应使它保持较小的坡度,使小车运动慢些。
[3]由图乙可知,小车运动的路程-时间图像不是一条直线,倾斜程度越来越大,因此小车在斜面上下滑时是做加速运动。
9.如图,在“测平均速度”的实验中:
(1)该实验是根据公式 进行测量的。
(2)斜面的作用是使小车获得下滑动力加速下滑;实验中应使斜面的坡度较 (填“大”或“小”),原因是 。
(3)若图中表每格为1s,该次实验中,小车通过全程的平均速度v= m/s;实验中小车通过上半段路程的平均速度 (填“大于”“小于”或“等于”)通过下半段路程的平均速度。
【答案】 v= 小 便于计时,测量时间的误差较小 0.12 小于
【详解】(1)[1]在测平均速度的实验中,需要用刻度尺测距离,用秒表测时间,实验原理是
(2)[2][3]若斜面坡度越大,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,使测量时间的误差较小。
(3)[4]由图可知,该次实验中,小车通过全程的长度,运动时间,小车通过全程的平均速度
[5]小车通过上半程和下半程的路程相同,下半程的时间小于上半程的时间,由可得,时间越小速度越大,故上半段路程的平均速度小于下半段路程的平均速度。
10.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,如图1所示制作等质量的流线型蜡柱和圆柱型蜡柱进行探究,探究如下:
(1)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图2所示,读数为 cm。
(2)根据实验数据绘制出s-t图像,如图3,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度。
(3)提出一个继续探究的其他相关问题: 。
【答案】(1)26.55
(2)大于
(3)见解析
【详解】(1)如图,刻度尺读数精确到分度值下一位,分度值为0.1cm,估读为26.55cm。
(2)读图3,比较速度,可控制时间相同,均为20s,流线型移动距离更大,所以流线型速度大于圆柱型。
(3)还可探究蜡柱上升速度还与什么速度有关。
11.在“测量运动平均速度”的实验中,某小组采用了带有刻度尺的长木板,搭建实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中为了测量AB段的平均速度,在B点放置了一金属片,其好处是:使小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的 。
(3)小车从A点到B点经过的路程为 cm,若AB段用时0.9s,则小车在AB段的平均速度为 m/s。
【答案】(1)
(2)时间
(3) 45.0 0.5
【详解】(1)该实验是通过测量小车经过的路程和时间来计算物体运动的速度,故实验原理为。
(2)为了准确测量小车运动的时间,在合适的位置上放置金属片,当听到小车撞击金属片时,立即停止计时。
(3)[1][2]小车在A点时对应的刻度是0.0cm,在B点对应的刻度是45.0cm,所以sAB=45.0cm=0.45m
AB段用时0.9s,则小车AB段的平均速度为
12.以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
实验器材
小球、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)在墙边竖立一把直尺,让一个小球自由下落,用频闪照相机拍摄记录小球运动的轨迹,如图。频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等,均为。
(2)分别测得小球通过的路程:
。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结果与结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:
。
(2) (选填“>”“<”或“=”),小球在自由下落的过程做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
【答案】 20.0 1 4.9 < 变速
【详解】[1]实验原理:测量平均速度的原理是计算速度的公式,即:。
[2]图中刻度尺的分度值为2cm,因此。
[3]小车通过AB段的平均速度为
[4]小车通过CD段的平均速度为
[5][6]因为,速度不同,所以小球在自由下落的过程做变速运动。
13.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从A点由静止下滑,如图所示。他撰写的实验报告(摘要)如下,请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度。
【实验原理】 。
【实验器材】小车、 、 、斜面、金属挡板、长方体木块。
【实验装置】如图所示。
【实验数据】如表所示,请补全表格中①和②处的内容:① ;② 。
测量的
物理量
路程s/cm
①
平均速度v/(cm/s)
AC段
80
5.0
16.0
AB段
30
3.0
_________
BC段
50
_________
②
【实验分析】
(1)小车全程是做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
(3)若小车被释放前就已开始计时,测得的AC段的平均速度比真实值 。
【答案】 刻度尺 秒表 时间 25.0 变速 减小 小
【详解】[1][2][3][4]由该实验需要测量路程和时间,利用计算平均速度,实验原理是;因此需要的器材还有刻度尺和秒表,实验还需要记录时间,即①处是“时间”。
[5]由实验数据可知段所用的时间为
段的路程为
则段的平均速度为
(1)[6]由表格中的数据可计算出小车在段的平均速度
说明小车在斜面上做的是变速运动。
(2)[7]斜面的长度一定时,减小斜面的坡度会使物体运动的平均速度变小,运动时间变长,故应减小斜面的坡度。
(3)[8]若小车被释放前就已开始计时,所测量的时间会偏大,而段的路程一定,由可知测得的段的平均速度比真实值小。
14.为比较纸锥下落快慢,小明和小华用两个相同的纸片分别裁去一个扇形(如图甲),做成两个锥角不等的纸锥A、B。
(1)小明想通过比较从同一高度、同时释放的纸锥A、B下落到水平地面的先后情况,来比较纸锥下落的快慢。他应选择图 (选填“乙”或“丙”)中的位置开始释放。观察到现象后,小明准备测量纸锥下落的平均速度,并设计了记录数据的表格。
运动物体
下落高度h/m
______
速度v/()
纸锥
①测量纸锥下落速度的原理是 ;
②请将表格横线处内容补充完整 。
(2)如图丁所示是小华利用频闪照相机拍摄到的纸锥从A处下落的运动情况,照相机每隔0.5s拍照一次。
①该刻度尺的分度值为 ,EF段纸锥下落的速度是 m/s;
②纸锥下落过程中速度变化情况大致是下列图像中的 。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 乙 下落时间t/s
(2) 1cm 0.2 D
【详解】(1)[1]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,而图乙中两纸锥的下端高度相同,图丙中两纸锥的上端高度相同,两纸锥尖到地面的高度不同,故应选图乙的位置释放。
[2]由题意可知,比较纸锥下落的快慢时,测量了下落的高度和下落时间,根据计算纸锥下落速度,所以测量纸锥下落速度的原理是。
[3]实验时要测量下落时间,所以表中的内容是下落时间t/s。
(2)[1][2]该刻度尺的10cm分成10小格,分度值为1cm,EF段纸锥下落的速度
[3]A.由纸锥的运动照片可知,在相等时间t内,纸锥通过的路程s先增大,后通过距离不变,由可知,纸锥的速度先增大后不变,A选项中速度随时间增大,故A不符合题意;
B.B选项图中速度随时间减小,故B不符合题意;
C.C选项图中速度先减小,后增大,故C不符合题意;
D.D选项图中速度先增大,后不变,故D符合题意。
故选D。
15.在“研究气泡的运动规律”的实验中,小明和小红所在的小组取长为1m的玻璃管,注水近满,上端留一小段空气柱,再用橡皮塞塞住管口。
(1)他们在玻璃管上选取80cm长度进行了均匀分段并做好标记,为完成该实验需要的测量工具是 和秒表。
(2)他们采用如图甲的方式放置玻璃管,观察并记录气泡从O开始运动到各标记处的时间,记录在表格中。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
15.0
20.0
①根据表中的数据,请你在图乙所示的坐标中画出气泡运动的s﹣t图像 。
②根据图像,我们可归纳出:气泡的运动可看作 运动。
【答案】(1)刻度尺
(2) 匀速直线
【详解】(1)由于测量长度需要使用刻度尺,所以为完成该实验还需要的测量工具是刻度尺。
(2)[1]根据表中的数据,在图乙所示的坐标中先描点画出气泡运动的s﹣t图像如下图:
[2]由以上图像可知,气泡运动的路程s和时间t近似成正比,所以我们可以归纳出:气泡的运动可看匀速直线运动。
16.在研究“气泡运动规律”实验时,小明在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,将玻璃管翻转后,观察气泡的运动情况,如图所示。
气泡长度约为2cm
实验序号
倾角
气泡经过AB段的时间/秒
1
15°
22.5
2
30°
14.9
3
45°
12.2
4
60°
13.8
5
90°
19.9
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?他做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的长度有关;
猜想二:跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究,他在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间,实验数据记录如表。
(1)实验中,除刻度尺、秒表外,还需要的测量器材为 ;气泡通过AB段的路程为 cm。
(2)实验中,为便于测量 ,应设法使管内气泡运动得 (选填“快”或“慢”)一些。
(3)老师建议小明同一个倾角的情况下需要做3次实验,测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均值,这样做的目的是 。
(4)分析表中的数据,可以发现气泡运动的快慢随倾角的变化关系:气泡大小相同时,当倾角变大, 。
(5)若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系,则需要控制 相同。
【答案】(1) 量角器 80.0
(2) 时间 慢
(3)减小实验误差
(4)运动速度先变大后变小
(5)玻璃管与水平面的倾角
【详解】(1)[1]实验中,除刻度尺、秒表外,还需要的测量器材为测量倾角的量角器。
[2]由图得,刻度尺的分度值为1cm,气泡通过AB段的路程为
(2)[1][2]实验中,为便于时间的测量,应设法使管内气泡运动得慢一些。
(3)多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免偶然性,得到普遍规律。老师建议小明同一个倾角的情况下需要做3次实验,测出3次气泡经过AB段的时间并取其平均值,这样做的目的是减小实验误差。
(4)由表中数据得:气泡大小相同时,当倾角变大,气泡通过AB的时间先变短后变长,说明气泡大小相同时,当倾角变大,气泡运动速度先变大后变小。
(5)若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系,则需要控制玻璃管与水平面的倾角相同,改变气泡长度进行实验。
17.如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中:
(1)实验前小明先将玻璃管上每隔10cm的距离上做一个标记;
(2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示,请你在图乙的坐标系中画出图像 。
从O点开始的距离s/cm
0
10
20
30
40
50
从O点开始计时的时间t/s
0
8
16
24
32
40
(3)根据实验数据和所画的图像,可归纳出:运动的路程和时间近似成 (填“正”或“反”)比,气泡的运动近似为 运动;
(4)实验中气泡上升的速度为 m/s;
(5)实验中,小明还发现,玻璃管与水平方向成60°角放置,管中气泡上升得要比竖直放置快一些;而当玻璃管水平放置时,气泡几乎不动。据此现象你能推测出:随倾斜角度的增大,气泡上升速度的大小将 (填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
【答案】 正 匀速直线 0.0125 先变大后变小
【详解】(2)[1]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图像,如图所示:
(3)[2][3]通过数据分析可知:路程随着运动时间的增加而增加,相同时间内通过的路程相同,运动的路程和时间之间近似成正比关系,因此气泡做匀速直线运动。
(4)[4]实验中气泡上升的速度为
(5)[5]当玻璃管与水平方向成60°角放置,管中气泡的上升要比竖直放置快一些;而当玻璃管水平放置时,气泡几乎不动。根据此现象不难推测出:随倾斜角度的增大,气泡上升速度先变大后变小。
18.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)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,斜面坡度应较 (选填“大”或“小”)目的是 ;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为,上半程AB的平均速度为,那么 (选填“<”“>”或“=”),下半程BC的平均速度 (选填“能”或“不能”)直接从B点静止释放进行测量并计算。
(4)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 便于测量小车在斜面上运动的时间
(3) > 不能
(4)偏小
【详解】(1)[1]平均速度是指某段路程的长度与通过这段路程所用时间的比值;所以实验“测量物体运动的平均速度”的实验原理为。
[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]根据生活经验可知,斜面坡度太大,会使小车在斜面上运动太快,造成小车过斜面中点及终点时的时间难以准确测量,误差太大,所以,为了减小误差,实验中,斜面坡度应较小一些,目的是便于测量小车在斜面上运动的时间。
(3)[1]因为小车在斜面上下滑过程中做加速运动,速度越来越大,由此可判断:小车上半程AB的平均速度最小,下半程BC的平均速度最大,全程AC的平均速度居中,所以
[2]因为小车在下滑过程中做加速运动,在A点时速度为0,到达中点B点时有一定的速度,到达C点时速度最大;测量下半程BC的平均速度时,若直接从B点静止释放进行测量,则测量所得时间并不是小车在斜面上下滑过程中经过下半程时所用时间,所以测量下半程BC的平均速度时不能直接从B点静止释放进行测量并计算,通常采用以下方法得到下半程BC的平均速度:通过计算求得,再利用公式计算求得。
(4)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。
19.如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 (填“平缓”或“陡峭”)的坡度。
(2)B为AC中点,sAC=1m,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)小车未开始运动就计时,速度测量值偏 。
(5)完成实验后,小明在对实验进行评估时意识到,时间不容易测准。在测量时间时,以下做法中能减小测量误差的是_______(多选)。
A.熟练使用电子停表
B.适当减小选定位置的间距
C.用光电计时器代替电子停表
【答案】(1)平缓
(2)0.25
(3)C
(4)小
(5)AC
【详解】(1)在测量物体运动的平均速度实验中,若斜面坡度陡峭,小车下滑速度快,通过某段路程的时间短,不便于准确测量时间;而使斜面保持平缓的坡度,小车下滑速度较慢,通过某段路程的时间较长,便于测量时间。故应使斜面保持很平缓的坡度。
(2)B为AC中点,sAC=1m,则,小车通过AB段所用时间,小车通过AB段的平均速度
(3)小车从斜面顶端下滑过程中,速度是越来越大的。
A .图象A表示路程不随时间的变化而变化,则小车处于静止状态,故A不符合题意;
B .图象B表示随着时间的增加,速度不发生变化,说明小车在做匀速直线运动,故B不符合题意;
C .图象C表示相同时间内通过的路程在逐渐增加,说明小车在做加速运动,符合小车下滑过程速度越来越大的情况。故C符合题意;
D. 图象D表示路程和时间成正比,说明小车在做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选 C。
(4)如果小车未开始运动就计时,记录的时间会比实际运动时间偏大。根据平均速度公式,当路程一定时,时间偏大,速度的测量值就偏小。
(5)A .熟练使用电子停表,可以更准确地操作停表,减少人为操作带来的误差,从而减小测量误差。故A符合题意;
B .适当减小选定位置的间距,小车通过该间距的时间会更短,测量时间的误差会更大。故B不符合题意;
C .光电计时器比电子停表更精确,能够更准确地测量时间,从而减小测量误差。故C符合题意。
故选AC。
20.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 (填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔拍摄一次,并测得,,则小球在BC段的平均速度为 。
(3)如图所示,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 (填“”“”或“”)。
【答案】(1)加速
(2)0.75
(3)C
(4)
【详解】(1)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。
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次, , BC段的时间,则小球在BC段的平均速度为
(3)由(1)知,图中小球在做加速运动;
A.如图,随着时间增加速度在减小,物体在做减速运动,故A不符合题意;
B.如图,随着时间增加速度不变,物体在做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.如图,随着时间增加速度在增大,物体在做加速运动,故C符合题意;
D.如图,随着时间增加速度先减小后增大,物体先减速后加速,故D不符合题意。
故选C。
(4)小球在做加速运动,小球的速度越来越大,时间tAD中点未到达路程sAD中点,则。
21.在做“研究气泡的运动规律”实验时,小华取长70 cm的细玻璃管注满水,管上标有均匀刻度,管中留5 mm高的小气泡,将玻璃管反转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
(1)该实验用到的测量工具有 ;为了便于测量时间,应设法使管内气泡运动得 (选填“慢”或“快”)一些;
(2)根据实验数据和s-t图像可归纳出∶气泡在0~50 cm的过程中气泡运动的平均速度为 cm/s(小数点后保留两位有效数字),由图像可知,气泡做 运动。
距离s/cm
0
10
20
30
40
50
时间t/s
0
1.8
3.6
5.4
7.2
9
【答案】 停表 慢 5.56 匀速直线
【详解】(1)[1][2]本实验的原理是v=,需要用停表测量时间;气泡运动得越慢,通过相同路程所用的时间越长,越便于测量时间,所以为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得慢一些。
(2)[3][4]由表中数据可知,当气泡运动s=50 cm时,所用的时间t=9 s,该过程的平均速度
由s-t图像可知,气泡在相同时间间隔内通过的路程相同,所以气泡做匀速直线运动。
22.如图是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面上的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出小车在不同路段的平均速度。
(1)该实验的原理是 (填公式)。为了方便测量时间,实验中应使用倾斜程度较 (选填“大”或“小”)的斜面;
(2)小周想测出小车运动过程中在BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表的同时让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法 (选填“可行”或“不可行”);
(3)下表是小周正确操作得到的实验数据。请将表格补充完整:
①
时间t/s
平均速度()
AB段
40.0
3
0.13
AC段
80.0
5
0.16
BC段
40.0
2
②
(4)由实验数据可知:小车在下滑过程中速度越来越 。(选填“大”或“小”)
【答案】(1) 小
(2)不可行
(3) 路程s/cm 0.20
(4)大
【详解】(1)[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斜程度较小,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。
(2)小车通过B点的速度不为零,若将小车放在B点,按下秒表的同时让小车从静止开始下滑,则所测时间不是小车通过BC段的时间,这个方法不可行。
(3)[1]实验中要测量路程,根据表中数据,AB段的路程对应的数据是40.0,可知单位是cm,所以缺失的表头信息是“路程s/cm”。
[2]BC段平均速度为
(4)由表可知,AB段平均速度小于BC段平均速度,所以小车在下滑过程中速度越来越大。
23.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了下图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验是根据公式 进行速度计算的。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”)。
(3)根据图中信息知:sAB= cm,vBC= m/s。
(4)由实验看出,小车在下滑过程速度越来越 ,是在做 (选填“变速直线”或“匀速直线”)运动。
【答案】(1)
(2)小
(3) 40.0 0.5
(4) 快 变速直线
【详解】(1)该实验是通过测出小车通过的路程和时间,利用公式进行速度计算的。
(2)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,斜面坡度应较小。
(3)[1]图中尺子分度值为1cm,A点读数为100.0cm,B点读数为60.0cm,故
[2]C点读数为10.0cm,故
通过BC时间为
通过BC速度为
(4)[1][2]通过AB时间为
通过AB速度为
故小车在下滑过程速度越来越快,是在做变速直线运动。
24.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
【答案】(1) 刻度尺
(2) 停止计时 小一些
(3)0.27
(4) 相同路程比较时间 下
【详解】(1)[1][2]测量小车下滑速度的实验,需要测量小车通过的路程和通过这段路程所需的时间,所以需要用到的测量工具有刻度尺和秒表,然后根据计算小车下滑的速度,即该实验的原理是。
(2)[1]小车运动到斜面底部的速度较快,所以停止计时的时机不好把握。
[2]斜面的坡度较小,小车运行的速度慢,在坡上停留的时间长,方便计时。
(3)由图2可知分针在0和1之间,且没有过半格,秒针指在3s处,所以小车运动的时间为3s,则小车经过AC段的平均速度
(4)[1]小车经过上半程和下半程的路程相同,测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。
[2]小车在斜面上做加速运动,小车经过上下半程分割点时停留的时间很短,所以下半程的时间很难直接测出。
25.为了研究物体从斜面上滑下时速度的变化,小明做了如下图所示实验:
(1)该实验的原理是 ;实验中,除了刻度尺外,小军还需要的测量工具是 ;
(2)在实验前必须熟练使用测量仪器,如果小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的时间偏 ,速度偏 ;实验时应在斜面的底部用金属片挡住,这是为了减小测量 (选填“路程”或“时间”)时造成的误差;
(3)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,应适当 (选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度;
(4)小车在AB段运动的平均速度vAB是 m/s;由图中数据判断可知:小车沿斜面滑下的运动是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;下图能够较为准确地反映小车从开始下滑到撞击金属片的运动情况的是 (填字母);
【答案】(1) 秒表
(2) 大 小 时间
(3)减小
(4) 0.2 变速 C
【详解】(1)[1][2]研究物体从斜面上滑下时速度的变化,需要用电子停表(秒表)测物体运动的时间,用刻度尺测量物体运动的路程,根据得到速度,故实验原理是
(2)[1][2]如果小车过了C点才停止计时,会使所测时间偏大,根据速度公式可知,测量的速度会偏小。
[3]实验时应在斜面的底部用金属片挡住,小车就可以斜面底部停下来,与小车相碰发出声音,便于测量时间,减小测量时间时造成的误差。
(3)斜面的倾角越小,小车运动时间越长,便于测量小车的运动时间,因此,实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,应适当减小斜面的倾斜角度。
(4)[1]小车AB段运动距离为
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cmAB段的时间为
tBC=15:35:22-15:35:20=2s
小车在AB段运动的平均速度为
[2]由图可知,小车AB段运动距离和BC段运动距离相等,但AB段的时间较长,根据可知AB段的平均速度较小,BC段的平均速度较大,小车沿斜面滑下的运动是变速直线运动。
[3]小车从开始下滑到撞击金属片的过程中,速度越来越大,故图中能够较为准确反应运动情况的是C。
26.做一做:
(1)利用手表、手机等计时工具,分别测量从你家楼下正常步行、慢跑、快跑至小区门口(或两个地点之间)所需的时间,并完成下表的填写。
路程
时间
平均速度
正常步行
慢跑
快跑
(2)计算出你正常步行、慢跑、快跑时的平均速度。
【答案】(1)见解析
(2),,
【详解】(1)用卷尺测量出自己正常步行的步幅的大小为l,数出从楼下正常步行到小区门口的步数n,用秒表分别测量出从楼下正常步行、慢跑、快跑至小区门口所需的时间t1、t2、t3,如下表所示:
路程
时间
平均速度
正常步行
nl
t1
慢跑
nl
t2
快跑
nl
t3
(2)正常步行的速度为
慢跑时的平均速度分别为
快跑时的平均速度为
27.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从A点由静止下滑,如图所示。他撰写的实验报告(摘要)如下,请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度;
(1)【实验原理】 ;
(2)小车全程是做 (选填“匀速”或“变速”)运动;
(3)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应 (选填“增大”或“减小”)斜面的坡度;
(4)若小车被释放前就已开始计时,则测得的AC段的平均速度比真实值偏 ;
(5)实验中若小车过了B点才停止计时,AB段的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)变速
(3)减小
(4)小
(5)偏小
【详解】(1)测量小车的平均速度,需要测量小车通过的距离及所用时间,通过来求速度,所以实验原理为。
(2)小车在斜面上向下运动时,速度越来越快,做变速运动。
(3)为了让小车在斜面上运动的时间长一些,应减小斜面的坡度,小车在斜面上运动的速度变化得慢一些。
(4)小车被释放前已经开始计时,则测得的时间偏大,通过的距离是准确值,据求得的速度偏小。
(5)小车过了B点才停止计时,则通过AB段所测的时间偏大,距离是准确值,据求得的平均速度偏小。
28.在“测量小车的平均速度”实验中:
(1)物理实验小组设计了如图甲所示的实验,该实验原理是 。
(2)小红想测小车运动过程中BC段的平均速度,于是将小车放在B点,按下秒表并同时让小车从静止开始下滑,当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
(3)实验时为了便于测量时间,下列采取的操作不可行的是__________。
A.适当减小斜面的倾角 B.熟练使用秒表后再计时
C.选择更加精密的秒表 D.更换成质量更大的小车
(4)如图乙所示,小组利用位置传感器记录小车的运动情况。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。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下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的;小车在斜面上运动2s时的速度为 m/s。
【答案】(1)
(2) 不可行 所测时间不是小车下半段所用的时间
(3)D
(4) 加速 0.4
【详解】(1)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,该实验的原理是。
(2)所测时间不是运动过程中下半程的时间;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,因此他的做法不可行。
(3)小车下滑的速度与斜面的高度和斜面的粗糙程度有关,与小车的质量大小无关,所以要使小车运动变慢,需要减小斜面高度或者增大斜面的粗糙程度,另外,熟练使用秒表后再计时、选择更加精密的秒表都有利于时间的测量,所以ABC选项的措施是可行的,D选项的措施不可行;
故选D。
(4)从图象中可看出,小车的速度随时间增加而变大,故小车做加速运动;已知小车从A滑到坡底C处的时间,由图象可知此时速度为0.4m/s。
29.在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔0.5秒钟拍摄1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。
(1)纸锥从A运动到F的时间是 s;
(2)纸锥从A运动到F过程中,先做 运动,接着做 运动;
(3)从E到F过程中,平均速度约为 m/s;
(4)请你用所学的运动和速度知识分析解决以下两个问题:
①AB两地相距30km,甲以6km/h、乙以4km/h的速度,分别从AB两地同时出发相向而行,甲带了一条狗同行,狗的速度为9km/h,当狗遇到乙后即调头返回,遇到甲后又调头跑向乙,如此反复,直到甲、乙相遇。不计狗调头时间,则在此过程中,狗跑了 km;
②一条小船相对于水以3m/s的速度沿河逆流而上,水流速为1m/s。当小船在一座桥下碰落一小轻木箱。假设木箱顺流而下,过了2min,船上的人发现东西掉落,立即调头仍以原速追木箱。不计小船调头时间,则小船调头到追上木箱需要 min的时间。
【答案】(1)2.5
(2) 加速 匀速
(3)0.4
(4) 27 2
【详解】(1)相机每隔0.5s拍摄1次,则纸锥从A运动到F所用时间是
t=5×0.5s=2.5s
(2)[1][2]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,所以纸锥在加速下落,从D到F纸锥在相同的时间内通过的路程不变,纸锥在匀速下落,所以纸锥从A运动到F的过程中先做加速运动,接着做匀速运动。
(3)EF阶段的距离为
s=80.0cm-60.0cm=20.0cm=0.2m
所以纸锥在下落过程中EF阶段的速度为
(4)[1]甲、乙二人相向而行,相对速度
v=6km/h+4km/h=10km/h
由得,甲、乙二人相遇所用的时间
狗走的路程
s狗=v狗t=9km/h×3h=27km
[2]以河水为参照物,河水静止,木箱落入水中顺流漂向下游方向,因此木箱与水保持静止状态,而船逆流和顺流时相对于河水的速度都为3m/s,因此木箱与船的相对速度为3m/s,由得,发现木箱落水时船与箱子的距离
s'=v't'=3m/s×2×60s=360m
则追上木箱需要的时间为
30.(1)小兮在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位:s)所显示的时间;
①实验原理是 ;
②实验时应使斜面的坡度小些,这样做的目的是减小测量 (选填“时间”或“路程”)的误差;
③某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻,如果小车过了A点才开始计时,则测得上半段的平均速度vAB会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);小车通过斜面下半段的路程为 cm,下半段的平均速度是= m/s。
(2)爱思考的小明同学用另一套装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.5s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s;
①小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 (“A”/“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
②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A到C不同位置的速度(如图乙)。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 (匀速/加速)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s;
③通过查阅资料,得知速度~时间图像与横坐标轴所包围部分(即图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v~t图像(图像的趋势不改变),请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。如果在小车A开始运动的同时,在A后方1m处释放一同向匀速运动的小车B,当t=5s时两车在某位置恰好相遇,则小车B的速度大小 m/s。
【答案】(1) 时间 偏大 40.0 0.4
(2) A 加速 0.8 0.1 0.7
【详解】(1)①[1]实验过程中用刻度尺测出小车运动的路程s,用秒表测出小车运动所用的时间t,利用即可算出速度,因此,该实验的原理为。
②[2]实验时斜面的坡度小些,小车运动得慢,测量时间时误差小一点。
③[3]如果小车过了A点才开始计时,会使测得时间偏小,根据速度可知,测得上半段的平均速度vAB偏大。
[4][5]由图可知,小车下半段通过的路程为
小车通过斜面下半段的速度为
(2)①[1]小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度应从A处静止释放。
②[2][3]通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是加速运动的;由图像可知,小车运动到坡地时的速度为0.8m/s。
③[4]图丁中阴影部分的面积为
则小车A在0~1s内的平均速度为
[5]由图像可知,小车A的速度与时间成正比,比例系数
则小车A在5s末的速度为
由题意可得,小车A在相遇时运动的距离为
根据题意可知,小车B运动的路程为
小车B的运动速度为
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