内容正文:
【第二章机械运动】
第五节平均速度的测量
一、单选题
1.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4m
B.AB段平均速度为0.2cm/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
2.龟兔赛跑说的是乌龟和兔子比赛谁跑得快,它们同时起跑后由于兔子骄傲,在比赛中打了个瞌睡,乌龟抢先跑到了终点,由此可知( )
A.在这段路程中乌龟比兔子的平均速度大
B.在这段路程中兔子比乌龟的平均速度大
C.在这段路程中兔子任何时候比乌龟跑得慢
D.在这段路程中乌龟做得是匀速直线运动
3.如图所示是“测量平均速度”的实验装置。实验中让小车从斜面的A点(80cm处)由静止开始下滑到C点,测出小车到达B点(40cm处)的时间为1.6s。则下列有关说法正确的是( )
A.为了方便测量时间,斜面倾角应该大一些
B.测量小车从A点运动到C点的过程中段的平均速度,应将小车从B点由静止释放
C.小车段的平均速度小于段的平均速度
D.小车段的平均速度为25m/s
4.某实验小组利用如图甲的装置测量物体的平均速度,由于没有设计实验表格,将测量的结果随便记在草纸上,如图乙。对应图甲的路程,下列对三个数据表示正确的是( )
A.v1=0.22m/s;v2=0.32m/s;v3=0.57m/s
B.v1=0.57m/s;v2=0.22m/s;v3=0.32m/s.
C.v1=0.32m/s;v2=0.22m/s;v3=0.57m/s
D.v1=0.32m/s;v2=0.57m/s;v3=0.22m/s
5.关于测“平均速度”,下列说法错误的是( )
A.实验中为便于测量时间,应保持斜面较缓的坡度
B.用刻度尺和秒表一起测量出物体的速度,用到了等效替代法
C.小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度
D.用算出的平均速度,可以粗略表示小车在斜面上的运动情况
6.中学生运动会在百米赛跑比赛中男运动员小磊同学赛出了个人最佳成绩。经过计算,他的百米赛跑平均速度约等于( )
A.2.5m/s B.3.3m/s C.7.0m/s D.11.1m/s
7.在“测量小车运动的平均速度”实验中,斜面AC的长度为80cm,B点是AC的中点。实验时,将小车放置在A点,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间如图所示。在小车下滑过程中( )
①以金属片为参照物,小车是静止的
②小车在AC段的平均速度为20cm/s
③为了便于计时,斜面的倾斜角应该小一些
④小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
8.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
二、多选题
9.运动会上,在100m决赛项目中,跑的中间过程中,李刚明显落后于王强,冲刺阶段李刚加速追赶,最后他们俩同时到达终点。下列说法正确的是( )
A.李刚和王强全程的平均速度相等
B.从起跑到中间过程中王强的平均速度大于李刚的平均速度
C.冲刺阶段李刚的平均速度大于王强的平均速度
D.他们做的不是匀速直线运动,无法比较全程的平均速度
10.某物理兴趣小组用如图的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。下列说法正确的是( )
A.小车下滑过程中做加速运动
B.小车在下滑过程中BC段的平均速度是0.06m/s
C.先释放小车后按下停表计时对测量结果无影响
D.为了准确测量时间应使斜面的坡度小一些
11.如图是小明用频闪照相机(每隔闪拍一次)拍摄到的同一小球从A点沿直线运动到F点的倾闪照片,他从A点起始,依次测量小球运动到各点到A点的距离,并在图片上标出,小明得出的以下四个结论中,正确的是( )
A.小球从A点到F点是做变速直线运动
B.小球从B点运动到E点,通过的路程是
C.小球从A点运动到F点的平均速度是
D.小球在A、B两点间运动的平均速度小于E、F两点间运动的平均速度
12.某次体育考试评分标准规定:1000m长跑的满分成绩为3min34s,小明参加考试时,前500m的平均速度为6m/s,后500米的平均速度为4m/s,则下列说法中正确的是( )
A.小明全程的平均速度为5m/s
B.小明全程的平均速度为4.8m/s
C.小明在本次参试中能取得满分
D.小明在运动过程中的最小速度是4m/s
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。对上述实验正确的是( )
A.图中金属挡板的作用是为了便于测量时间
B.小车做匀速直线运动
C.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
D.小车AC段的平均速度小于BC段的平均速度
14.在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,将小车放置在斜面A点,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s)如图所示。在小车下滑过程中,以下说法正确的是( )
A.根据实验信息可判断,小车在做加速运动
B.为了便于计时,实验中应将木块尽量摆放在斜面靠右的位置
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
15.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。对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程AB=40.0cm
B.如果测得AC段的时间AC=2.5s,则AC段的平均速度AC=32.0cm/s
C.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AB段的平均速度AB会偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度BC,可以将小车从B点静止释放
三、填空题
16.一个小球从斜面滚下,用闪频照相机每隔0.1s拍摄一次,记录小球运动情况的照片如图所示,则小球从A点运动到D点,运动路程是 cm,平均速度为 m/s,小球整个运动过程中速度越来越 。测平均速度的原理是 。
17.如图所示是小华同学测平均速度的实验装置,经过考虑他选择了较小坡度的斜面,这样设计是为了实验中便于测量 。秒表甲、乙、丙分别为小车在A、B、C位置所对应的时刻图,若秒表每格为1s,则该实验中,小车通过全程的平均速度是 。实验中,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度。
18.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。
19.如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片,照相机拍照时每隔0.02s曝光一次。由照片可知,小球从A位置下落到F位置时所用的时间是 s,此过程中,小球下落的平均速度大约是 m/s,该小球下落过程是 运动。(选填“匀速直线”或“变速直线”)
20.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在AC段平均速度 ,如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为,后半程平均速度为,则小车全程平均速度 (用字母和的表示)。
21.如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片,照相机拍照时每隔0.02 s曝光一次,由照片可知,小球从A位置下落到F位置时所用的时间是 s,此过程中,小球下落的平均速度大约是 m/s.
22.(1)汽车在某公路上行驶,前一半时间的速度为60km/h,后一半时间的速度为30km/h,汽车在这段时间内的平均速度为 km/h;
(2)汽车在某公路上行驶,前一半路程的速度为60km/h,后一半路程的速度为30km/h,汽车在这段路程的平均速度为 km/h。
四、实验探究题
23.小明在“测量小车的平均速度”的实验中,让小车从带刻度尺的斜面上由静止滑下,如图所示:
(1)该实验的原理是 ;
(2)由图可知,段的路程为 ,小车在段的平均速度 ,小车在段的平均速度 ,小车在段的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)段的平均速度;
(3)如果不小心让小车过了点才开始计时,则段的平均速度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)小车在段做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;下列图像中,能大致正确反映小车在斜面上运动情况的是 ;
A.B.C.D.
(5)为了减小测量时间的误差,实验中斜面的坡度应略 (选填“大”或“小”)一些。
24.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(分度值为1 cm)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图(数字分别表示“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 (填“大”或“小”)。
(3)请根据图中信息回答tBC= s;vAB= m/s;vBC= m/s。
(4)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越 ,是在做 运动。
(5)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,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 (填“大”或“小”)。
25.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(分度值为1mm)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分别为:A(15∶35∶20)、B(15∶35∶22)、C(15∶35∶23)(数字分别表示“小时∶分∶秒”)。
(1)该实验的原理为 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜而的坡度较 (选填“大”或“小”)。小车向下运动的过程中,速度将 (选填“变大”或“变小”)。
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
(4)小明通过计算得出小车在AB段的平均速度为 cm/s;BC段的平均速度是 cm/s;整个过程小车的平均速度为 cm/s。(保留一位小数)
五、计算题
26.如图所示,王芳同学在今年中考体育必测项目800m的测试中,在前600m用了2min30s,接着保持4m/s的速度跑完全程,求:
(1)他800m测试的成绩是多少秒;
(2)跑完全程的平均速度是多少米每秒?
27.小明的家与学校之间有一座山,每天上学的过程中,有五分之二的路程是上坡路,其余是下坡路。小明从家到学校要走36 min,如果小明上坡行走速度不变,下坡行走速度也不变,而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二,求:
(1)小明上学过程与放学过程平均速度之比;
(2)小明放学回家所需的时间。
六、作图题
28.某同学将一个小球从斜面的高处释放,小球达到如图(a)所示这些位置点时,用秒表测量了对应的时间,最后用刻度尺测量各位置间的距离。请将小球各位置运动时间信息记录在如图(b)所示的时间数轴上(图中已标记A位置的时间信息)
29.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)由图可知还需要的测量工具是 ;
(2)斜面各段长度如图所示,实验测得AB段时间tAB=1.6s,AC段时间tAC=2.4s,则AB段平均速度vAB= m/s,BC段平均速度vBC= m/s。
七、综合题
30.物理学上常用“频闪照相”来研究物体的运动,如图(a)是照相记录跑步者甲、乙两人同时跑步时的频闪照片,已知照片曝光时间间隔相同,由此回答下列问题。
(1)在图(a)的两次记录中 (选填“甲”或“乙”)跑步的平均速度大;
(2)图(b)中的图象描述的是 (选填“甲”或“乙”)的运动;
(3)若跑步路程6km用时20min,则这段时间内的平均速度是 m/s;
(4)如图(c)所示是某跑步者用随身携带手机APP软件记录的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)随时间变化的图象,则:在t1、t2和t3三个时刻中,运动得最快的时刻是 。
31.通过学习八年级物理后,小明觉得物理知识在生活中有很多的应用∶
(1)步行不仅是一种简易的健身运动,而且还能方便地对一些长度进行估测。
①人正常步行时,步距变化不大,因此,步距可作为身体上的一把"尺子",为了使这把"尺子"更可靠,请你说出一种测量步距的方法
②小明测出自己的步距为0.5m,他从教学楼的一端走到另一端,共走 84步,则教学楼的长度是 m。
(2)用脉搏跳动次数作记录时间的工具,测定百米赛跑的平均速度。小明先测定自己脉搏跳动的规律,结果见表。根据测量得到数据完成表格,并计算出脉搏每跳动一次所需要的时间。
次数
1
2
3
4
总计
规律
测量时间/s
30
60
90
120
① s
③ 次每秒
跳动次数
45
90
135
180
② 次
④ 秒每次
小明在甲同学起跑位置的附近,在下达口令的同时,开始数自己的脉搏跳动的次数,并注意观察甲同学到达终点时发出信号,共数得脉搏跳动 24 次,请计算甲同学百米赛跑的平均速度 。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
【解析】【解答】A.分析题意可知小车向下做加速运动,实验中若斜面的坡度较大,小车运动过快,不利于测量时间,故A错误;
B. 测量小车从A点运动到C点的过程中段的平均速度,应将小车从A点由静止释放,故B错误;
C.分析题意可知小车向下做加速运动,AB段的路程与BC段的路程相等,可知小车在AB段的运动时间大于小车在BC段的运动时间,根据速度的计算公式可知小车在AB段的路程仅为AC段的一半,但小车在AB段的运动时间大于整个运动过程中所用时间的一半,可知小车AB段的平均速度小于AC段的平均速度,故C正确;
D.小车在AB段的平均速度为,故D错误。
故选AD。
【分析】A.本实验中需要利用秒表测量小车运动的时间,斜面的长度较短或坡度较大都不便于测量时间,因此通常情况下选择增加斜坡的长度以及减小斜面的坡度,便于测量小车运动的时间;
B.测量小车从A点运动到C点的过程中段的平均速度,应将小车从A点由静止释放;
C.小车在AB段的路程为AC段的1/2,但小车在AB段的运动时间大于AC段的1/2,根据速度的计算公式可只小车在AB段的平均速度小于AC段的平均速度;
D.题干中已知AB段的路程及运动的时间,根据速度的计算公式即可求解。
4.【答案】C
5.【答案】B
【解析】【解答】A、测平均速度实验中,为了便于测量时间,应该保持斜面坡度越缓,故A说法正确,不符合题意。
B、测平均速度实验中,用刻度尺测量长度和用秒表测量时间,用到了组合法,故B说法错误,符合题意。
C、由图可知,后半程所用时间比前半程少,路程相同,由速度公式可知小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度,故C说法正确,不符合题意。
D、比较前后半程的平均速度可知小车在斜面上做加速运动,所以用算出的平均速度可以粗略表示小车在斜面上的运动情况,故D说法正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)斜面坡度越缓,小车速度变化越慢,则运动时间越长,便于测量时间。
(2)用刻度尺测路程,用秒表测时间,然后根据路程和时间的比值求平均速度。
(3)根据速度公式比较平均速度的大小。
(4)平均速度能粗略的反映小车在斜面上的运动情况。
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
【解析】【解答】根据题意知
AB和BC路程相等,sAB=sBC=3m
tBC=0.5s,所以tAB<tBC,tAB<0.5s,故有
tAC=tBC+tAB<1s
s=sAB+sBC=3m+3m=6m
从A到C的平均速度
通过AC段所用的时间为
实际上通过BC段所用的时间为0.5s,故平均速度不可能为12m/s。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据通过相同的路程,物体运动越快所用时间越短,运动越慢所用时间越长;
根据题意判断出物体的运动时间,然后由速度公式判断物体运动速度的大小。
9.【答案】A,B,C
10.【答案】A,D
11.【答案】A,B,C
12.【答案】B,C
【解析】【解答】AB、小明前500m的时间为,小明后500m的时间为,跑完全程的总时间为,全程的平均速度为。故B正确,A错误。
C、小明跑完全程的时间为小于满分时间,即小明本次参加可以获得满分,故C正确。
D、小明在起步时速度由0变成6m/s,即最小速度不是4m/s,故D错误。
答案为:BC
【分析】(1)平均速度必须要总路程除以总时间,不能是速度的平均值。
(2)总时间越小,速度越快。
(3)从起步到跑完,速度先加速后减速,在起步时速度为零。
13.【答案】A,D
14.【答案】A,B,C
15.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.分析题意可知图中AB段的路程为40.0cm,故A符合题意;
B.若测得AC段的时间为2.5s,AC段的平均速度为,故B符合题意;
C.在测量小车到达B点的时间,如果小车过了B点在停止此计时会导致测量的时间偏大,根据平均速度的计算公式可知测量的平均速度会偏小,故C符合题意;
D.为了测量小车在BC段内的平均速度,应将小车从A点释放记录B点到C点的时间,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】A.在用刻度尺进行读数时需要估读到最小分度值的下一位;
B.测量AC段的平均速度时,小车通过的路程为80.0cm,结合速度的计算公式即可求解;
C.根据速度的计算公式可知,测量的时间偏大时,导致平均速度偏小;
D.小车在向下运动的过程中做加速运动,若将小车从B点静止释放会导致测量的平均速度过小。
16.【答案】30.0cm;1m/s;大;
【解析】【解答】由图可知AD之间路程是30.0cm。AD之间运动时间是3s,所以AD之间平均速度为。由图可知在相同时间内,物体运动的路程越来越大,所以小球整个运动过程中速度越来越大,测平均速度的原理是。
【分析】测平均速度的原理是。由图读出运动路程和时间,由原理公式即可求出平均速度。
17.【答案】时间;0.2m/s;小于
【解析】【解答】实验中为了便于测量时间,斜面应保持较小的坡度。小车运动距离s=0.5m+0.5m=1m所用时间t=5s
小车通过全程的平均速度 =0.2m/s由图可知,上半程的时间t1=3s,下半程的时间t2=2s,由 可知上半程的平均速度小于下半程的平均速度。
【分析】在斜面的一端安放金属片,是为了小车停下来,便于计算时间;利用刻度尺测量物体运动的距离,利用秒表测量物体运动的时间;求解物体的平均速度,利用物体走过的总位移除以总时间即可。
18.【答案】;停表;刻度尺
19.【答案】0.1;4;变速直线
20.【答案】;0.03;偏大;
21.【答案】0.1;4
【解析】【解答】解:(1)由图知,A到F时间间隔数是5,由A到F小球的运动时间t=0.02s×5=0.1s;
(2)由图知,A到F的距离s=40cm=0.4m,小球的平均速度 .
【分析】根据时间间隔和个数计算总时间,利用路程和时间的比值计算速度。
22.【答案】45;40
23.【答案】;;;;小于;偏大;变速;;小
24.【答案】;小;1;0.225;0.45;快;变速(加速);大
25.【答案】;小;变大;大;2;5;3
26.【答案】(1)200s;(2)4m/s
27.【答案】(1)由题意,设小明上学过程中上坡路为2s,则下坡路为3s;再设上坡速度为2v,则下坡速度为3v。于是小明上学的平均速度为;放学时,原来的下坡路变为上坡路,原来的上坡路变为下坡路,因此放学时的平均速度为,因此上学、放学的平均速度之比为
(2)由于上学、放学所行走的路程相同,根据t= 可知,行走时间与平均速度成反比,因此有,可知放学行走时间为t放学=39 min
【解析】【分析】(1)平均速度等于总路程和总时间的比值,根据题意分别计算出总路程和总时间,据此计算出平均速度,最后作比即可;
(2)当路程相同时,时间与速度成反比,据此计算出放学回家所用的时间即可。
28.【答案】
【解析】【解答】 解:由图a可知,B点时间为3s,C点时间为4s,D点时间为6s,E点时间为7s,F点时间为9s,G点时间为10s,
【分析】根据已知图信息,在图b中记录出数据即可。
29.【答案】(1)停表
(2)0.25;0.5
【解析】【解答】测量小车运动的平均速度实验中,
(1)测量速度时,需要刻度尺测量长度,还需要停表测量时间;
(2)根据图像,sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm,sAC=80cm,测得AB段时间tAB=1.6s,AC段时间tAC=2.4s,AB段平均速度,BC段平均速度。
【分析】(1)测量速度时,需要刻度尺测量路程,需要秒表测量时间;
(2)根据,计算速度。
30.【答案】(1)乙
(2)甲
(3)5
(4)t2
【解析】【解答】(1)设曝光时间间隔Δt,由图(a)知,甲乙通过的距离s相同,甲所用时间为5Δt,乙所用时间为3Δt,由 可知,在图(a)的两次记录中乙跑步的平均速度大。
(2)图(b)中s-t的图象为过原点的直线,故其速度大小为一定值,由(a)可知,甲在曝光时间间隔Δt内通过的距离相同,由 可知甲的速度不变,故图(b)中的图象描述的是甲的运动。
(3)这段时间内的平均速度 =5m/s
(4)配速是指跑每公里所用的时间,此数值越小,表示运动相同路程所用时间最少,根据 ,运动越快,由图知t2时刻的配速值最小,运动速度最快。
【分析】(1)对于频闪照相来说,相邻两个点之间的时间间隔相同,像越密集,说明物体运动的越慢,像越稀疏,物体运动的就越快;
(2)s-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为位移,图像的斜率是速度;
(3)求解物体的平均速度,利用物体走过的总位移除以总时间即可;
(4)v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,结合图像分析求解即可。
31.【答案】(1)测出多步的长度,求平均值;42
(2)300;450;1.5;0.67;6m/s-6.26m/s
【解析】【解答】(1) ① 由于人每一步的距离不完全一样,所以 测量步距的方法是测出多步的长度,求平均值 ;
②教学楼的长度是
(2)由表中数据可知测量的总时间是
总的跳动次数为
所以每秒跳动次数为
跳动一次的时间为
一百米用的时间是
甲同学百米赛跑的平均速度
【分析】(1)由于人每一步的距离不完全一样,所以 测量步距的方法是测出多步的长度,求平均值 ;
(2)只要能准确找到跳动一次的时间即可轻松求解。
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