内容正文:
1.4测量:物体运动的速度
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在“测量平均速度”的实验中,如果测得物体的运动时间比实际值偏大,则测出物体的平均速度( )
A.跟实际值相等 B.比实际值偏大
C.比实际值偏小 D.不能确定
2.在“测量物体运动的速度”的实验中,某同学利用如图所示装置,用来测量小车从斜面上滑下时的平均速度,把斜面的右端用木块垫起,已知斜面AC的长度为160cm,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2s)如图所示,在小车下滑过程中,下列说法不正确的是( )
A.以金属片为参照物,小车是运动的
B.为了便于计时,应将木块向右端移动一点
C.小车通过全程的平均速度为15cm/s
D.小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度
3.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
4.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
5.如图是小明做“测量物体运动的平均速度”的实验情境,小车通过同一斜面A、B、C三点的时刻如图所示,已知停表每格为1s,B点是全程AC的中点,小车通过AB段、BC段 、AC段的平均速度的关系正确的是( )
A. B.vAB>vAC C. D.
6.某自动扶梯用1min可将站立于扶梯上的人送上楼,扶梯不动时走上去要30s,人沿运动的扶梯走上去需要时间( )
A.50s B.20s C.15s D.12s
7.下表是G107次列车的部分运行时刻表,下列说法正确的是( )
站次
站名
到达时间
开车时间
里程/km
1
北京南
始发站
08:05
0
2
济南西
09:45
09:48
405
3
南京南
12:15
12:18
1025
4
上海虹桥
13:30
终点站
1325
①列车从济南西站驶往南京南站的路程是1025km
②列车从北京南站到南京南站的运行时间为4h10min
③列车从南京南站到上海虹桥站的平均速度为240km/h
④列车从北京南站驶往济南西站的平均速度是243km/h
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.在测量物体平均速度的实验中,不需要的实验器材是( )
A.小车 B.秒表 C.游标卡尺 D.刻度尺
9.小南同学常在学习之余时练习打乒乓球,如图是他某次挥拍击打后,乒乓球在空中运动的部分频闪照片,已知乒乓球的直径为40mm,频闪照片的时间间隔为0.05s,则图中乒乓球在各时间间隔内的最大平均速度约为( )
A.0.8m/s B.1.9m/s C.2.4m/s D.3.6m/s
10.在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔相等时间拍照一次的相机,拍得如图所示的照片,这种相机说明书上的描述如下:“…每秒拍照4次,像成在同一底片上…”。下列说法正确的是( )
A.纸锥运动的时间
B.纸锥从E到F下落的平均速度是
C.纸锥从A到F下落的速度一直变大
D.若换成锥角更小的纸锥,从相同的高度下落,其平均速度减小
二、多选题
11.如图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b中,、测速仪先后发出的两次超声波信号,、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,与之间的时间间隔为3.6s,超声波在空气中传播的速度为340m/s,假设被测汽车沿直线匀速行驶,则下列说法正确的是( )
A.图b中每小格表示的时间是0.2s
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离是204m
C.汽车的行驶速度是20m/s
D.汽车的行驶速度是40m/s
三、填空题
12.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时的速度 ;
(2)若测得纸锥2在间的平均速度为,照片上每块墙砖高为,照片与实际物体的尺寸大小之比为,则照相机每隔 s曝光一次,纸锥2在间的平均速度为 。
13.图中,0-10s物体做 运动,速度是 m/s;10-15s物体处于 状态;15-20s物体做 运动,速度是 km/h。
14.如图所示,若秒表每格为1s,实验图中小车通过上半路程的平均速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半路程的平均速度。小车通过下半路程的平均速度v3= m/s。若小车撞上金属片后过了一会儿才按秒表,则所测小车的平均速度偏 ,这是因为所测 。
15.甲、乙两辆小车在平直的路面上同一地点出发向东运动,小明测出它们运动路程和时间,并依据数据作出了相应的路程﹣时间关系如图1所示。由图知小车甲做 运动,图2中秒表的示数是 s,此时甲的速度大小为 m/s,第9s时甲、乙相距 m。
16.图是甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线做匀速直线运动的s-t图像。由图可知,甲车运动的速度为 m/s,其物理意义是 ;运动4秒钟后,甲、乙两车的距离为 m。
四、实验题
17.小强同学用如图所示的实验装置测量小车沿斜面下滑时的平均速度,点B为AC段的中点。
【基础设问】
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中需要的测量工具有 和 ;
(3)实验中金属片的作用是 ;
(4)下表是小强设计的实验记录表格,请将①②处的内容填写完整。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
①
②
平均速度v/(m·s-1)
(5)实验时小车通过AB段的平均速度为 cm/s,通过BC段的平均速度为 cm/s。
五、综合题
18.在物理学中,常用面积表示某些物理量,如图1所示的图像中,图像与时间轴所围成的面积大小为vt,初中阶段该面积表示物体通过的路程。
(1)现在有甲、乙两个物体由静止开始运动,它们运动时速度随时间变化的图像如图2所示。在时刻,甲通过的路程 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙通过的路程。
(2)周日做完作业,小明和小红在海边骑自行车,他们同时从同一地点出发做直线运动,如图3所示是他们的图像,出发后经过 s,小明能追上小红。
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《1.4测量:物体运动的速度》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
B
D
B
C
C
C
B
题号
11
答案
BC
1.C
【详解】由题知,测出的总路程s准确,测出物体的运动时间t比实际值偏大,根据可知测量出的物体的平均速度比实际偏小。
故选C。
2.C
【详解】A.以金属片为参照物,小车的位置发生了变化,因此小车是运动的,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,应使斜面的坡度较小,即应将木块向斜面右端移动一点,故B正确,不符合题意;
C.已知AC段的长度为sAC=160cm,AC段所用的时间为tAC=16s,则AC段即全程的平均速度为
故C错误,符合题意;
D.AB段所用的时间为10s,BC段所用的时间为6s,AB段和BC段的路程相等,由可知小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.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。
4.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。
5.D
【详解】由图知,B点是全程AC的中点,设全程AC为2s,则AB段和BC段的路程均s。由图可知,通过AB所用的时间t1 =5s ,通过BC所用的时间 t2 =3s ,通过AC所用的时间t=8s ,可得AC段、AB段和BC段的平均速度分别为,,
可得,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.B
【详解】自动扶梯的速度为
扶梯不动时,人的速度为
自动扶梯是在上升的,而人沿运动的扶梯走上去,人相对于地面的速度就是扶梯速度加上人行走的速度,人沿运动的扶梯走上去速度为
则人沿运动的扶梯走上去需要时间为
故B正确,ACD错误。
故选B。
7.C
【详解】结合列车时刻表,利用速度计算公式分析判断。①由表中数据可知,列车从济南西站驶往南京南站的路程是
s=1025km﹣405km=620km
故①错误;
②列车08:05从北京南出发,12:15到达南京南,运行时间为4h10min,故②正确;
③由表中数据可知,列车从南京南到上海虹桥站的路程为
s1=1325km﹣1025km=300km
所用时间为
t=13:30﹣12:18=1h12min=1.2h
平均速度为
故③错误;
④由表中数据可知,列车从北京南站驶往济南西站的路程为
s2=405km
时间为
t2=1h40min=
平均速度为
故④正确。
故选C。
8.C
【详解】根据公式可知,要想测量小车的平均速度,必须用刻度尺测量出小车通过距离、用秒表测量出小车通过一定距离所用的时间,所以在测量物体平均速度的实验中,需用的实验器材有小车、停表和刻度尺,不需要的实验器材是游标卡尺,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.C
【详解】由题意可知,乒乓球直径为40 mm=0.04 m,频闪照片间隔为t=0.05 s。根据图中球心相邻两次曝光时所移动的最大距离约为3个球径(即s=0.12 m),则它在该时间间隔内的最大平均速度约为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.B
【详解】A.本相机每隔相等时间拍照一次,所以,故A错误;
B.相机每秒拍照四次,则两张照片的间隔时间,从E到F的距离,则EF段的平均速度为
故B正确;
C.纸锥从A到F下落的过程中,相同时间经过的路程先变大后不变,所以纸锥的速度先变大后不变,故C错误;
D.换小纸锥后从相同高度下落,其空气阻力更小,下落的更快,平均速度增大。
故选B。
11.BC
【详解】A.图b中P1与P2之间的时间间隔为3.6s,共9格,每小格表示的时间为
故A错误;
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离是
故B正确;
CD.测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离是
汽车行驶距离为
两次信号的时间间隔虽然是3.6s,但汽车在接收到两次信号时,通过的路程所对应的时间不是3.6秒。要从汽车第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定其运动时间
汽车的行驶速度是
故C正确,D错误。
故选BC 。
12.(1) 匀速直线 2∶3
(2) 0.2 1.25
【详解】(1)[1]据图可知,纸锥1在任意相同的时间内,路程是相同的,说明纸锥1在做匀速直线运动。
[2]路程BD段可知,此时两纸锥相同时间内的路程相同,均做匀速直线运动,且运动的路程相同,设照相机每隔t时间曝光一次,则纸锥1所用的时间为3t,纸锥2所用的时间为2t,则两个纸锥经过水平线时的速度之比为
(2)[1]据图可知,纸锥2在间的路程为3块墙砖的高度,图中距离为3cm,则实际路程为
则照相机曝光一次的时间间隔为
[2]纸锥2在间的路程为
纸锥2在间的时间为
纸锥2在间的平均速度为
13. 匀速直线 2 静止 匀速直线 7.2
【详解】[1][2]在0-10s内,物体通过的路程与时间成正比,所以物体在做匀速直线运动,速度是
[3]由图得,在10-15s内物体的路程不变,物体处于静止状态。
[4][5]由图得,在15-20s内,物体通过的路程与时间成正比,所以物体在做匀速直线运动,速度是
14. 小于 0.15 小 时间会比小车实际运动的时间长
【详解】[1]由图知,小车通过上半段路程的时间为3s,通过下半段路程的时间为2s,通过相同的路程,上半段路程用的时间较长,说明上半段路程的平均速度较小。
[2]小车通过下半路程为s3=s1-s2=60cm-30cm=30cm=0.3m
t3=2s,通过下半路程的平均速度
[3][4]如果让小车撞上金属片后过了一会二才把表按停,则所计的时间会比小车实际运动的时间长,根据速度公式可知,在路程一定的情况下,平均速度会偏小。
15. 匀速直线 40 1 3
【详解】[1]横轴是时间,纵轴是路程。甲和乙的图象都是一条直线,表明甲和乙路程与时间成正比,则甲、乙车做的都是匀速直线运动。
[2]由图2知,分针指在0min和1min之间,且靠近1min处,所以秒针指示的时间为40s,即秒表的读数为40s。
[3]当甲车的运动时间是2s时,通过的路程是2m,则甲车的速度为
[4]第9s时甲车通过的路程为
由图1可知,乙车在第9s时通过的路程为6m,则第9s时甲、乙相距
16. 2.5 甲车每秒通过的路程为2.5m 5
【详解】[1][2]由s-t图像,甲、乙都在做匀速直线运动。由可得
其物理意义为:甲车每秒通过的路程为2.5m。
[3]从图中可以看出,甲乙从同一出发点运动4s后,甲的路程为,乙的路程为,则甲、乙两车的距离为
17.(1)
(2) 刻度尺 秒表
(3)使小车停止运动,便于测量时间
(4) 路程s/m 时间t/s
(5) 10 15
【详解】(1)该实验是通过测量路程和时间来计算平均速度,所以该实验原理是。
(2)[1][2]长度的测量用刻度尺,时间的测量用停表。
(3)小车从斜面向下运动,到达指定位置时,金属片可以让小车及时停下来,同时小车与金属片碰撞发出声音,便于测量时间,使测量时间较准确。
(4)[1][2]测量平均速度的原理是,据此可知,实验中需要测出小车运动的路程和时间,然后求出其平均速度,因此表格中①应该填写路程s/m,②应该填写时间t/s。
(5)[1][2]点B为AC段的中点,由图可知,AB段的距离是
小车在AB段所用的时间为tAB=3s,小车在AB段的平均速度是
小车在BC段所用的时间为
tBC=tAC-tAB=5s-3s=2sBC段的距离是
小车在BC段的平均速度是
18.(1)小于
(2)20
【详解】(1)由题意可知,图2中,在t0时刻,甲通过的路程用甲图像与时间轴围成的面积来表示,乙通过的路程用乙图像与时间轴围成的面积来表示。由图2可知,甲图像所围成的面积小于乙图像围成的面积,所以甲通过的路程小于乙通过的路程。
(2)由图3可知,小红做匀速直线运动,小明做匀加速直线运动。设ts后小明追上小红,此时小红通过的路程为
s=v小红t=3m/st
小明通过的路程即图像与时间轴所围成的面积大小为
当小明追上小红时有s小红=s小明,即
由于小明和小红是同时出发的,t小红=t小明,由上式可得
即小明的速度v小明=6m/s,由于10s时,小明的速度等于3m/s,且做匀加速直线运动,所以小明再经过10s速度将达到6m/s,即出发后经过10s+10s=20s,小明能追上小红。
学科网(北京)股份有限公司
$