寒假作业03测量物体的运动速度(巩固培优)八年级物理新教材沪科版
2025-12-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四节 测量:物体运动的速度 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 测量物体运动的平均速度 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.40 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 欧季物理 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55695998.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业03 测量物体的运动速度
通过实验让学生懂得用刻度尺测出物体运动的路程,能用停表测出物体通过这段路程所用的时间,能根据计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
小车、斜面、木块、金属片、刻度尺、停表。
1.如下图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度,在斜面下端或中部卡上金属片作为终点;
2.调整斜面装置,保持合适的倾角;
3.将金属片垂直固定在斜面底端,小车放在斜面顶端,标好起点,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;
4.释放小车同时用停表计时,到小车撞击金属片时停止计时,得到时间t1;
5.将金属片移到斜面中部,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程s2和所用的时间t2;
6.根据所测量的数据算出下半段路程的时间,然后依据分别算出小车通过全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2、下半段路程的平均速度v3。
路程/m
时间/s
平均速度/(m/s)
s1=1
t1=3
v1=0.33
s2=0.5
t2=2.1
v2=0.24
s3=0.5
t3=0.9
v3=0.56
通过实验数据可知v1>v2,从图中可以看出下半段的路程s3=s2-s1,通过下半段路程所用的时间t3=t1-t2,则下半段路程的平均速度是
三次平均速度的大小依次是。
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。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.如图所示,在“测小球在斜面上运动的平均速度”实验中,让一小球从斜面上滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次。则小球在AD段运动的平均速度为 m/s;小球沿斜面滚下过程中,速度变 。
【答案】 1 大
【详解】[1]由图可知,频闪照相机每隔0.1s拍摄一次,并测得
AD段所用的时间
则小球在AD段的平均速度
[2]由照片可知,小球沿斜面向下运动过程中,在相同时间内通过的路程逐渐变大,速度逐渐变大。
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)该实验原理用公式表示是 。除了图甲中的器材以外,还应该有的测量器材是 。
(2)实验中,在确保小车下滑的情况下应使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量 (选填“时间”或“路程”)的误差。
(3)图甲中,从A点释放小车,若小车释放后才开始计时,小车到达C点停止计时,则测出的AC段平均速度值将偏 。
(4)正确操作测得AB段路程小车下滑的时间为2s,全程小车下滑的时间为3.2s,由此计算出小车AB段的平均速度为,BC段的平均速度为,则 (选填“>”、“=”或“<”)。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) 小 时间
(3)大
(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)[1][2]斜面的坡度越大,小车在斜面上运动的速度越快,在斜面上运动的时间就越短,不方便测量时间,因此实验时为了减小测量时间的误差,应使斜面的坡度较小。
(3)若小车释放后,才开始计时,会导致时间的测量结果偏小,而路程测量准确,由知,平均速度会偏大。
(4)[1][2]由图可知小车运动距离,测得的全程时间3.2s,AB段的时间为2s,则BC段的时间为
根据知,所以小车做加速运动,小车在斜面上做加速运动,小车运动的图像是一条曲线,小车运动的图像是过原点倾斜向上的直线,故①②不符合题意,③符合题意。
故选③。
3.小白做“测量小车平均速度”的实验,实验器材有:小车、带刻度的长木板、金属片、秒表等,实验装置如图所示,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)该实验用到的测量工具是 和秒表;
(2)该实验是根据公式 进行测量的;
(3)实验前他先用秒表练习计时,如图乙所示秒表的读数为 s;
(4)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 ;(填“大”或“小”)
(5)图甲中小车通过全程AC段的路程是 cm;
(6)测得小车通过AC段的时间是2s,通过AB段的时间是1.6s,则小车在BC段的平均速度 m/s;
(7)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越 (填“大”或“小”),小车做的 (填“是”或“不是”)匀速直线运动。
【答案】(1)刻度尺
(2)
(3)127.5
(4)小
(5)80.0
(6)1
(7) 大 不是
【详解】(1)该实验要测量运动路程和时间,所以用到的测量工具需要刻度尺、秒表。
(2)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,所以本实验的实验原理
(3)在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以小盘的分度值是0.5min,指针在2min和3min之间,且偏向2min;大盘分度值是0.1s,所以此时秒针在7.5s处,因此秒表读数为
(4)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。
(5)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,小车从A点运动到C点的路程为。
(6)由图可知通过BC段的路程
通过BC段的时间
则小车在BC段的平均速度
(7)[1][2]由题可知通过AB段的时间是1.6s,通过BC段的时间是0.4s,两段的路程相同;由可得,路程相同时,时间越小速度越大,故小车在下滑过程中速度越来越大,小车做的不是匀速直线运动。
4.小燕探究小车沿斜面滑下时速度的变化,实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。实验中斜面坡度应调得较小,这样做的目的是方便准确测量 。
(2)小车从A点由静止释放,电子表显示的A、B、C三点时刻如图(格式:时:分:秒),则AC段的路程为 cm,BC段的运动时间为 s,计算出BC段的平均速度为 。
(3)若实验时,小车从A点释放后,发现运动过程中过了B点才停止计时,则测得的AB段平均速度会偏 。
(4)分析实验数据可知,小车沿斜面下滑时速度的变化规律是 ,小车在AB段、BC段的平均速度、的大小关系 。
【答案】(1) 时间
(2) 80.0 2 0.2
(3)小
(4) 速度越来越大 <
【详解】(1)[1]速度是小车运动的路程与运动时间的比值,所以测小车速度的实验原理为。
[2]斜面坡度越大,小车在斜面上运动的时间越短,计时越困难,所以为了使计时方便,斜面坡度应小些。
(2)[1]由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,A点对齐80.0cm刻度,C点对齐零刻度,则AC段的路程
[2]BC段的运动时间
[3]B点对齐40.0cm刻度,C点对齐零刻度,则BC段的路程
则BC段的平均速度
(3)小车从A点释放后,过了B点才停止计时,则测得的AB段的时间偏大,由可知,平均速度会偏小。
(4)[1][2]分析实验数据可知,小车在AB段、BC段的运动的路程相同,小车在AB段运动的时间大于在BC段运动的时间,由可知,小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,即,所以小车沿斜面下滑时速度的变化规律是速度越来越大。
5.用如图所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程
20
40
60
80
100
时间
2.0
2.8
3.5
4.0
4.4
(1)本实验的原理是 。
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动。
(3)由表格中数据可知,小车在第5次实验的平均速度为 (保留两位小数)。
(4)为了提高实验测量的准确程度,可以使斜面保持 (选填“较小”或“较大”)的坡度,这是为了在测量 选填“路程”或“时间”)时减小误差。
【答案】(1)
(2)加速
(3)0.23
(4) 较小 时间
【详解】(1)测量小车从斜面滑下的速度的实验,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为刻度尺和秒表,然后根据计算小车下滑的速度,即该实验的原理是。
(2)根据表格数据知,每次路程都增大20cm,而时间增大为0.8s、0.7s、0.5s、0.4s;即相同路程所用时间越来越短,因而速度越来越快,做加速直线运动。
(3)小车在第5次实验的平均速度为
(4)[1][2]为便于测量小车的运动时间,应使小车运动速度较慢,斜面应保持较小的坡度。
6.在降落伞比赛活动中,嘉嘉设计了如下表所示的实验记录单,用于研究降落伞在空中飞行的时间与哪些因素有关,请你分析表格中的数据并回答问题。
次数
降落伞的伞绳长(m)
降落伞伞衣的形状
降落伞的伞面面积(m2)
降落伞的总质量(g)
降落伞释放高度(m)
降落伞飞行时间(s)
1
1
圆形
0.5
20
3
2
1
圆形
1
3
3
1
圆形
1
30
3
4
1
正方形
1
20
3
5
1.5
正方形
1
20
3
6
1.5
正方形
1
20
6
(1)活动中需用的测量工具有刻度尺、天平、 ;
(2)实验中用到的科学探究方法是 ;
(3)若要研究降落伞在空中的飞行时间与伞衣形状的关系,则实验次数2中的划线处应填 g;
(4)除此之外,你认为影响降落伞在空中飞行时间的因素还可能有 (写出一个即可)。
【答案】(1)秒表
(2)控制变量法
(3)20
(4)见解析
【详解】(1)实验需要测量 “飞行时间”,因此还需秒表。
(2)实验研究多个因素(伞绳长、伞衣形状、伞面面积等)对飞行时间的影响,采用控制变量法(控制其他因素不变,只改变一个因素研究其影响)。
(3)研究 “飞行时间与伞衣形状的关系” 时,需控制伞绳长、伞面面积、总质量、释放高度等因素相同。实验4和实验2中,伞绳长、伞面面积、释放高度均一样,且形状不一样,因此要保证实验2中总质量与实验4总质量相同,即20g,就能利用实验2和实验4探究飞行时间与伞衣形状的关系。故答案为20g。
(4)影响降落伞飞行时间的因素还可能有空气流速(或风速)
7.小明用如图所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。
测量对象
路程s/m
运动时间t/s
平均速度v/()
AB段
0.45
3.2
0.14
AC段
0.90
4.7
0.19
BC段
0.45
(1)该实验测平均速度的原理是 。
(2)实验中,小明发现小车通过AB段时间很小,不便于测量时间,他可以将木块向 (选填“左”或“右”)适当移动,改变斜面坡度。
(3)改进后,进行实验并记录数据在表格中,计算出小车通过BC段的时间为 s,小车通过BC段路程的平均速度为 m/s。
(4)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
【答案】(1)
(2)左
(3) 1.5 0.3
(4)快
【详解】(1)测量平均速度的原理是利用公式,其中是路程,是时间。
(2)为了便于测量时间,需要减小坡度,需要将木块向左移动,以增加段的长度,从而延长通过该段的时间。
(3)由表格中数据可知,小车通过段的时间
则小车通过段路程的平均速度
(4)由测量数据可以看出,小车在下滑过程中速度越来越大,表明小车在做加速运动。
8.学习了伽利略研究摆的问题的科学方法,善于观察思考的小徐同学在操场上玩耍时发现水平抛出的几个物体落地时,落地点与抛出点的水平距离各有不同,提出探究“水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离”与什么因素有关的问题,他首先根据生活中的感受,提出了以下猜想:
猜想一:与抛出物体的质量有关;
猜想二:与水平抛出的速度有关;
猜想三:与水平抛出点离地高度有关;
为了验证以上猜想,他从实验室借来能控制速度的弹射器、不同的小钢球、刻度尺等实验器材,按照如图所示的实验方法进行实验探究,得到数据记录在表一和表二中。
表一小球质量10克
表二小球质量20克
实验序号
抛出点离地
高度h(米)
水平抛出的速度v
(米/秒)
落地点与抛出点的水平距离L
(米)
实验序号
抛出点离地
高度h(米)
水平抛出的速度v
(米/秒)
落地点与抛出点的水平距离L
(米)
1
2
1
0.61
6
2
1
0.61
2
2
2
1.30
7
2
2
1.30
3
2
4
2.56
8
5
1
1.01
4
4
4
3.61
9
8
2
2.56
5
6
2
2.21
10
10
4
5.71
(1)为了验证猜想一,应选用实验序号为 (请列出所有可能的数据组合)的数据进行分析,并由此得出水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与物体质量 (选填“有关”或“无关”);
(2)分析比较实验序号1与2与3中的数据,得出初步结论:当抛出点离地高度相同时,落地点与抛出点的水平距离随水平拋出速度的增大而 ;(选填“增大”或“减小”)
(3)小徐同学分析比较实验序号3与9中的数据。得出初步结论:水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与抛出点离地高度h无关。老师判断他的结论不正确,因为他没有控制 相同。
【答案】(1) 1与6或2与7 无关
(2)增大
(3)水平抛出的速度
【详解】(1)[1]水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离可能与抛出物体的质量、水平抛出的速度和水平抛出点离地高度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,故为了验证猜想一,即与抛出物体的质量有关,要控制水平抛出的速度和水平抛出点离地高度相同,故应选用实验序号为1与6(或2与7)的数据进行分析。
[2]根据表中数据可知,落地点与抛出点的水平距离L相等,由此得出在抛出点离地高度、水平抛出速度相同时,水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与物体质量无关。
(2)分析比较实验序号1与2与3中的数据可知,在质量相同和抛出点离地高度h相同的条件下,1中水平抛出的速度v最小,落地点与抛出点的水平距离L最小,3中水平抛出的速度v最大,落地点与抛出点的水平距离L最大,故得出的结论是当抛出点离地高度相同时,落地点与抛出点的水平距离随水平拋出速度的增大而增大。
(3)研究水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与抛出点离地高度h的关系,要控制(由前面分析可知,小球的质量相同可不考虑)水平抛出的速度相同,而实验序号3与9中水平抛出的速度是不同的,故他的结论不正确,理由是没有控制水平抛出的速度相同。
9.如图甲是“测量小车运动的速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的方框是小车到达A、B、C三点时电子表显示的数字(分别表示“小时:分:秒”)。
(1)此实验的原理是 ;实验时,应使斜面保持较小的坡度,目的是为了减小测量 所带来的误差。
(2)小车从A点运动到B点所用时间 ;从A点到C点的距离 cm;小车在BC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点才计时,则得出的BC段的平均速度会比真实值偏 。
(4)如图乙所示,送水师傅在货车车厢与地面间,搭一块木板形成斜面,将桶装水放在斜面顶端后松开手,水桶会沿直线从斜面上滚下,水桶向下运动时,速度会变 。
【答案】(1) 时间
(2) 3 80.0 0.2
(3)大
(4)大
【详解】(1)[1][2]测量小车的平均速度实验中,通过测量出小车通过的路程和小车运动的时间,根据来间接测量小车运动的平均速度。实验时,减小斜面的坡度,从而减缓小车下滑时的运动速度,使小车在斜面上运动较长的时间,减小测量时间所带来的误差。
(2)[1]小车从A点运动到B点所用时间
[2]小车从A点运动到C点通过的距离
[3]小车从B点运动到C点所用时间
小车从B点运动到C点通过的距离
小车在BC段的平均速度
(3)小车过了B点才计时,会导致测量时间偏大,根据可知,在路程不变时,时间越大,速度越大,故会导致BC段的平均速度会比真实值偏大。
(4)水桶沿直线从斜面上滚下,水桶向下运动时,会越来越快,即速度会变大。
10.如图所示为小明测量平均速度的实验,让小车从带有刻度的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示时、分、秒)。
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (填“大”或“小”);
(3)AB段小车运动的平均速度是 m/s;
(4)由实验看出,小车在下滑过程中做的 (填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(5)在实验前必须熟练使用电子表,若小车释放后才开始计时,则测出的小车在AB段的平均速度将 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)小
(3)0.2
(4)不是
(5)偏大
【详解】(1)实验中需要测量物体运动的路程和时间,结合计算得出物体的平均速度,因此实验原理设计
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较小,这样小车下滑速度慢,时间长。
(3)该刻度尺的分度值是,A位置对应的刻度是,B位置对应的刻度是,AB段小车运动的距离
所用时间
AB段小车运动的平均速度
(4)BC段小车运动的距离
所用时间
BC段小车运动的平均速度
,所以小车在下滑过程中不是做匀速直线运动。
(5)若小车释放后才开始计时,会导致测量的时间t偏小,根据,路程s不变,则测出的平均速度v将偏大。
11.做“探究气泡的运动速度”实验时,在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱(长4cm),用橡皮塞塞住管口。
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是 和 。
(2)如图(a),他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。
从O点开始计时的路程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
根据表中的数据可归纳出:空气柱运动的路程s与时间t近似成 比,空气柱的运动可看作 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做好标记如图(b),重复(2)步骤, (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)另一组的小华做实验时从空气柱顶端通过O点开始计时,测得空气柱尾端通过40cm刻度的时间为4.0s,则空气柱在此过程中运动的平均速度是 m/s。
【答案】(1) 刻度尺 秒表
(2) 正 匀速直线
(3)能
(4)0.11
【详解】(1)[1][2]实验中要测量气泡运动的路程和时间,测量路程用刻度尺,测量时间需要秒表。
(2)[1][2]由表中数据可知,路程和时间的比值分别为,,,,路程与时间的比值近似相等,所以空气柱运动的路程与时间近似成正比。当物体运动的路程与时间成正比时,其速度保持不变,这种运动可看作匀速直线运动。
(3)当气泡的运动稳定后,若从某一位置O点开始进行不均匀分段,实验时测出从O点开始计时的时间和从O点开始的路程,再通过描点作图,会发现气泡在各段路程内近似做匀速直线运动(s-t图像近似为过原点的倾斜直线),所以也能得出相同的实验结论。
(4)空气柱在此过程中运动的平均速度
12.如图甲,小华看到同学们在滑梯上开心玩耍时,想要知道他们从滑梯上滑下的平均速度,于是设计了“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验,实验装置如图乙所示。小车从斜面顶端由静止下滑,挡板放在斜面底端,图乙方框中的数字是小车在A、B、C三处时电子表的示数(数字分别表示“时:分:秒”),则:
(1)实验时,小车从A点到C点的路程 cm,则小车在段的平均速度为 m/s;
(2)在测量小车到达B点时间时,如果小车未到达B点就停止计时,测量段的平均速度会偏 ;
(3)实验时发现小车运动时间太短,为了更方便计时,应将支撑木块 (选填“向右”或“向左”)适当移动;
(4)下图中能够反映小车运动情况的是( )(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 80.0 0.16
(2)大
(3)向右
(4)C
【详解】(1)[1][2]根据图示,A点到C点的路程
小车从A点到C点的时间间隔
根据平均速度公式,得
(2)如果小车未到达B点就停止计时,会导致测量的时间偏小,根据平均速度公式,时间偏小,会导致计算出的平均速度偏大。
(3)为了更方便计时,需要延长小车的运动时间,因此应将支撑木块向右移动,以减小斜面的坡度。
(4)小车沿斜面下滑时,速度逐渐增加,因此路程—时间图像应为曲线,速度—时间图像应为斜线。选项C的路程—时间图像符合小车加速下滑的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.如图所示,测平均速度时,测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t,小车长为s1,斜面长为s2,则:
(1)小车从A到B的平均速度为v= (用题中的字母表示);
(2)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小”)一些;
(3)某次实验中,小车从斜面顶端运动到底端的距离为120cm,图中的电子停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻(数字分别表示“小时:分:秒”),则在该次实验中,小车通过下半段路程的平均速度是 m/s;
(4)由实验测量数据可知,小车从斜面顶端运动到底端的过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)若在测量上半段路程的平均速度时,小明在小车向下滑行一段距离后才开始计时,这样测得的上半段路程平均速度的大小与真实值相比会 (选填“偏大”“相等”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)小
(3)0.3
(4)变速
(5)偏大
【详解】(1)小车由A运动到B通过的路程
小车从A到B的平均速度为
(2)在实验中,为了方便计时,应使小车运动速度稍慢一些,因此斜面的倾角适当小一些。
(3)某次实验中,小车从斜面顶端运动到底端的距离为120cm,因此小车通过后半程的距离为
图中的电子停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻,则在该次实验中,小车通过后半程所用时间为
小车通过后半程的平均速度是
(4)由实验测量数据知道,小车通过前半程的距离为
图中的电子停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻,则小车通过前半程所用时间为
小车通过前半程的平均速度是
因为,所以小车从斜面顶端运动到底端的过程中做变速直线运动。
(5)若在测量前半程的平均速度时,小明在小车向下滑行一段距离后才开始计时,这样会使计时偏晚,使测得的小车运动时间偏小,由知道,距离一定时,所用时间越短,速度越大,因此前半程平均速度的大小与真实值相比会偏大。
14.小强家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴地滴落到地上。小强发现,在听到前一滴水滴在地上的声音的同时,刚好看到下一滴水开始下落。于是小强准备了秒表、刻度尺等器材来测量水滴下落到地面的平均速度。首先利用刻度尺 ,然后 ,当再次听到下一滴水滴落地时,停止计时,最后根据速度公式即可计算出水滴下落到地面的平均速度。
【答案】 测量出水龙头口离地面的高度 当听到某一水滴滴到地上的声音那一刻开始用秒表计时
【详解】[1][2]要测量水滴下落到地面的平均速度,首先利用刻度尺测量出水龙头口离地面的高度,然后当听到某一水滴滴到地上的声音那一刻开始用秒表计时,当再次听到下一滴水滴落地时,停止计时,测出相邻两滴水滴落地的时间间隔,再根据算出水滴下落到地面的平均速度。
15.小明在做“测量小车运动的平均速度”的实验,实验装置如图所示。他将金属片先后固定在点和点,每一次实验都让小车从斜面上的点由静止释放,测出小车从点运动到点和点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
(1)该实验的原理是 。
(2)用如图所示的刻度尺测得段和段的路程均为 cm。
(3)用停表测得小车从点滑到点的时间,从点滑到点的时间,则小车从点滑到点的时间为 。
(4)小车在段的平均速度和在段的平均速度的大小关系是 。
【答案】(1)
(2)40.0
(3)0.8
(4)<
【详解】(1)实验中通过测量小车的速度与时间,再通过得到小车的平均速度,则实验原理是。
(2)由刻度尺,分度值1cm可知:A点刻度为80.0cm,B点刻度为40.0cm,故
B点刻度为40.0cm,C点刻度,0.0cm,故
(3)小车从B点滑到C点的时间
(4)由图可知
计算AB段的平均速度
由第(3)问知,计算BC段的平均速度
可得。
1.学生实验中有一个实验是测量物体的速度,“测量钩码匀速上升的速度”中,如图所示:
(1)“测量钩码匀速上升的速度”中,如图所示:需要测量钩码 和上升的时间,实验原理: ,图中还需要添加的器材是 ;
(2)某同学记录了钩码从O点出发到达A、B、C、D、E五处的时间,分别为:3.67s,6.17s,8.67s,11.17s,13.67s,相邻两点间的距离都是10cm。分析可知数据中13.67s为 段的运动时间,段钩码速度为 m/s;
(3)请按正确的顺序排列以下实验步骤:____________;
A.启动电动机
B.计算得出物体的速度
C.搭建铁架台和电动机
D.刻度尺平行并贴近细线放置
E.钩码经过标记点O时,开始计时
(4)自然界中很难找到严格地做匀速直线运动的物体,所以研究物体做匀速直线运动的特点是采用了 法(一种重要的物理学思想方法);
(5)小阳用图所示的实验器材测量平均速度。实验中让小车从斜面顶端静止释放,分别测出小车车头从顶端到金属片的路程和时间。为了便于精确测量时间,调整斜面呈较 的坡度(选填“大”或“小”),可延长小车运动时间,小车通过全程的平均速度为,通过上半段路程的平均速度为,则 ;小阳还想探究不同质量的物体从斜面上滑到底端的平均速度是否相同,他应该让质量 (选填:“相同”或“不同”)的小车,从同一斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,通过测量小车到达斜面底端所用的 来比较平均速度。
【答案】(1) 上升的高度 秒表
(2) OE 0.04
(3)CDAEB
(4)建模
(5) 小 > 不同 相同 时间
【详解】(1)[1][2][3]测量钩码匀速上升的速度,需要知道钩码上升的高度和上升的时间,利用速度计算公式计算出速度。因此实验原理是。实验中还需要秒表来测量钩码上升的时间。
(2)[1][2]根据题意,记录的是钩码从O点出发到达A、B、C、D、E五处的时间,因此13.67s为OE段所用的时间;已知相邻两点间的距离都是10cm,即
BC段的时间为
B→C段钩码速度为
(3)首先要搭建铁架台和固定装置,刻度尺平行于细线放置,启动电动机,钩码经过标记点O时开始计时,到达上端标记处停止计时,测出上下标记之间的时间和路程,计算出为物体运动的速度,故合理的实验步骤为CDAEB。
(4)自然界中很难找到严格地做匀速直线运动的物体,所以研究物体做匀速直线运动的特点是采用了建模法,建立匀速直线运动模型这一种理想化过程模型。
(5)[1]实验中应该降低斜面的坡度,使小车运动缓慢,则运动的时间更长,便于用秒表计时,测量的时间更准确,所以应选择坡度较小的斜面,目的是延长小车运动时间。
[2]小车沿斜面做加速直线运动,所以上半段路程的平均速度最小,下半段路程的平均速度最大,整个路程的平均速度居中,则、的大小关系为。
[3][4][5]平均速度的大小与路程与时间有关,想探究不同质量的物体从斜面上滑到底端的平均速度是否相同,根据控制变量法,他应该让质量不同的小车,从同一斜面的相同高度由静止滑下,通过测量小车到达斜面底端所用的时间来比较平均速度。
2.降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具,广泛用于应急救生、空投物资等。聪明物理学习小组对“降落伞在空中滞留时间的影响因素”开展以下实验。
【实验器材】①纱布、棉布、防水布;②小沙包若干;③刻度尺、透明胶带、绳子、天平。
【提出问题】降落伞在空中滞留时间与哪些因素有关?
【猜想与假设】
假设一:降落伞在空中滞留时间与伞面的材料有关;
假设二:降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关;
假设三:降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量有关。
【收集证据】如图所示,将沙包挂在降落伞上,并使它从同一高度自由下落。同学们发现缺少一种测量工具 ,完善实验器材后继续实验,获得以下数据;
次数
伞面材料
伞面面积/cm²
伞的总质量/g
滞留时间/s
第1次
第2次
第3次
第4次
1
纱布
1200
100
8.6
8.5
8.7
8.6
2
棉布
1200
100
9.3
9.5
9.4
9.4
3
防水布
1200
130
10.7
10.8
10.9
10.8
4
防水布
1500
130
13.1
13.4
13.4
13.3
5
纱布
_____
130
【得出结论】
(1)分析次数1和2,可以得出结论: ;
(2)通过表格信息还能得到:降落伞在空中的滞留时间与降落伞的 有关;
【交流】针对上述猜想三,同学们发现所收集的证据并不完整,经大家讨论,表格中横线位置应填 ;
【评估】每组实验都测量三次时间取平均值的目的是 。
【答案】 停表 见详解 伞面面积 1200 减小误差
【详解】[1]实验中需要测量降落伞降落所用的时间,故需要用到测量时间的工具:停表。
[2]根据1和2的实验数据可知,在伞的总质量、伞面面积相同时,伞的材料不同,降落伞在空中滞留的时间不同,即降落伞在空中滞留时间与伞的材料有关。
[3]根据3和4的实验数据可知,在伞的总质量、材料相同时,伞面面积越大,降落伞在空中滞留时间越长。
[4]猜想三需要探究降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量是否有关,需要控制伞的材料和伞面面积相同,改变质量的大小,所以表格中横线位置应填1200。
[5]在实验中,需要对三次测量时间取平均值,这是为了减少测量时间的误差。
1.光在我们生活中的应用非常广泛,如激光测距、激光测速等(光速为3×108m/s)。
(1)科学家向月球发射激光,经过大约2.6s接收到返回的信号,那么地球到月球的距离大约有多少米?
(2)若在某测速区间,用固定的红外光波测速仪测量汽车速度。第一次发出红外线信号后经过收到返回信号,第二次发出红外线信号后经过收到返回信号,则红外线信号第一次传到汽车到第二次传到汽车之间,汽车行驶的距离是多少m?
(3)若该红外光波测速仪两次发出信号间隔为120s,请计算该区间测速路段该车辆的平均速度。(光的传播时间极短,在计算车速时光传播的时间忽略不计)
(4)要想利用激光测距,就必须准确测量光速。物理学中有多种方法测量光速,其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间,再用公式计算出光速。实验装置如图所示,其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜,M是距离A几十千米的反射器(内部结构未画出,用虚线框表示),S是光源,C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时,只有∠α=45°时,S发出的光才能经镜面1反射至M,平行反射回来的光经镜面3反射后,恰好到达C。
由于光速很大,所以光从S传播到C的时间太短,很难测量,于是让A逆时针转动起来,当A转速(1s内转过的圈数)较小时,光经镜面1和M反射回到A时,镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速,使光反射回到A时,镜面2恰好第一次转到图中镜面3的位置,即可实现接收,此时A的转速记为n(圈/秒)。
若AM间距离记为L,则测得光速的大小 m/s。(不写出计算过程,物理量用题中所给字母表示结果)
【答案】(1)3.9×108m
(2)3000m
(3)25m/s
(4)16nL
【详解】(1)地球到月球的距离
(2)红外线信号第一次传到汽车,汽车距离测速仪的路程
红外线信号第二次传到汽车,汽车距离测速仪的路程
则红外线信号第一次传到汽车到第二次传到汽车之间,汽车行驶的距离
(3)该区间测速路段该车辆的平均速度
(4)八面棱镜的转速为n圈/秒,则转一圈的时间为。当光反射回到A时,镜面恰好第一次转到图中镜面3的位置,八面棱镜转了圈,所以光从S传播到C的时间秒。 光从S到M再回到A经过的路程是2L,则测得光速的大小
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作业03 测量物体的运动速度
通过实验让学生懂得用刻度尺测出物体运动的路程,能用停表测出物体通过这段路程所用的时间,能根据计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
小车、斜面、木块、金属片、刻度尺、停表。
1.如下图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度,在斜面下端或中部卡上金属片作为终点;
2.调整斜面装置,保持合适的倾角;
3.将金属片垂直固定在斜面底端,小车放在斜面顶端,标好起点,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;
4.释放小车同时用停表计时,到小车撞击金属片时停止计时,得到时间t1;
5.将金属片移到斜面中部,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程s2和所用的时间t2;
6.根据所测量的数据算出下半段路程的时间,然后依据分别算出小车通过全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2、下半段路程的平均速度v3。
路程/m
时间/s
平均速度/(m/s)
s1=1
t1=3
v1=0.33
s2=0.5
t2=2.1
v2=0.24
s3=0.5
t3=0.9
v3=0.56
通过实验数据可知v1>v2,从图中可以看出下半段的路程s3=s2-s1,通过下半段路程所用的时间t3=t1-t2,则下半段路程的平均速度是
三次平均速度的大小依次是。
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。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.如图所示,在“测小球在斜面上运动的平均速度”实验中,让一小球从斜面上滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次。则小球在AD段运动的平均速度为 m/s;小球沿斜面滚下过程中,速度变 。
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)该实验原理用公式表示是 。除了图甲中的器材以外,还应该有的测量器材是 。
(2)实验中,在确保小车下滑的情况下应使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量 (选填“时间”或“路程”)的误差。
(3)图甲中,从A点释放小车,若小车释放后才开始计时,小车到达C点停止计时,则测出的AC段平均速度值将偏 。
(4)正确操作测得AB段路程小车下滑的时间为2s,全程小车下滑的时间为3.2s,由此计算出小车AB段的平均速度为,BC段的平均速度为,则 (选填“>”、“=”或“<”)。图乙中能正确反映小车全程的运动情况的图像是 (填序号)。
3.小白做“测量小车平均速度”的实验,实验器材有:小车、带刻度的长木板、金属片、秒表等,实验装置如图所示,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)该实验用到的测量工具是 和秒表;
(2)该实验是根据公式 进行测量的;
(3)实验前他先用秒表练习计时,如图乙所示秒表的读数为 s;
(4)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 ;(填“大”或“小”)
(5)图甲中小车通过全程AC段的路程是 cm;
(6)测得小车通过AC段的时间是2s,通过AB段的时间是1.6s,则小车在BC段的平均速度 m/s;
(7)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越 (填“大”或“小”),小车做的 (填“是”或“不是”)匀速直线运动。
4.小燕探究小车沿斜面滑下时速度的变化,实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。实验中斜面坡度应调得较小,这样做的目的是方便准确测量 。
(2)小车从A点由静止释放,电子表显示的A、B、C三点时刻如图(格式:时:分:秒),则AC段的路程为 cm,BC段的运动时间为 s,计算出BC段的平均速度为 。
(3)若实验时,小车从A点释放后,发现运动过程中过了B点才停止计时,则测得的AB段平均速度会偏 。
(4)分析实验数据可知,小车沿斜面下滑时速度的变化规律是 ,小车在AB段、BC段的平均速度、的大小关系 。
5.用如图所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程
20
40
60
80
100
时间
2.0
2.8
3.5
4.0
4.4
(1)本实验的原理是 。
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动。
(3)由表格中数据可知,小车在第5次实验的平均速度为 (保留两位小数)。
(4)为了提高实验测量的准确程度,可以使斜面保持 (选填“较小”或“较大”)的坡度,这是为了在测量 选填“路程”或“时间”)时减小误差。
6.在降落伞比赛活动中,嘉嘉设计了如下表所示的实验记录单,用于研究降落伞在空中飞行的时间与哪些因素有关,请你分析表格中的数据并回答问题。
次数
降落伞的伞绳长(m)
降落伞伞衣的形状
降落伞的伞面面积(m2)
降落伞的总质量(g)
降落伞释放高度(m)
降落伞飞行时间(s)
1
1
圆形
0.5
20
3
2
1
圆形
1
3
3
1
圆形
1
30
3
4
1
正方形
1
20
3
5
1.5
正方形
1
20
3
6
1.5
正方形
1
20
6
(1)活动中需用的测量工具有刻度尺、天平、 ;
(2)实验中用到的科学探究方法是 ;
(3)若要研究降落伞在空中的飞行时间与伞衣形状的关系,则实验次数2中的划线处应填 g;
(4)除此之外,你认为影响降落伞在空中飞行时间的因素还可能有 (写出一个即可)。
7.小明用如图所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。
测量对象
路程s/m
运动时间t/s
平均速度v/()
AB段
0.45
3.2
0.14
AC段
0.90
4.7
0.19
BC段
0.45
(1)该实验测平均速度的原理是 。
(2)实验中,小明发现小车通过AB段时间很小,不便于测量时间,他可以将木块向 (选填“左”或“右”)适当移动,改变斜面坡度。
(3)改进后,进行实验并记录数据在表格中,计算出小车通过BC段的时间为 s,小车通过BC段路程的平均速度为 m/s。
(4)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
8.学习了伽利略研究摆的问题的科学方法,善于观察思考的小徐同学在操场上玩耍时发现水平抛出的几个物体落地时,落地点与抛出点的水平距离各有不同,提出探究“水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离”与什么因素有关的问题,他首先根据生活中的感受,提出了以下猜想:
猜想一:与抛出物体的质量有关;
猜想二:与水平抛出的速度有关;
猜想三:与水平抛出点离地高度有关;
为了验证以上猜想,他从实验室借来能控制速度的弹射器、不同的小钢球、刻度尺等实验器材,按照如图所示的实验方法进行实验探究,得到数据记录在表一和表二中。
表一小球质量10克
表二小球质量20克
实验序号
抛出点离地
高度h(米)
水平抛出的速度v
(米/秒)
落地点与抛出点的水平距离L
(米)
实验序号
抛出点离地
高度h(米)
水平抛出的速度v
(米/秒)
落地点与抛出点的水平距离L
(米)
1
2
1
0.61
6
2
1
0.61
2
2
2
1.30
7
2
2
1.30
3
2
4
2.56
8
5
1
1.01
4
4
4
3.61
9
8
2
2.56
5
6
2
2.21
10
10
4
5.71
(1)为了验证猜想一,应选用实验序号为 (请列出所有可能的数据组合)的数据进行分析,并由此得出水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与物体质量 (选填“有关”或“无关”);
(2)分析比较实验序号1与2与3中的数据,得出初步结论:当抛出点离地高度相同时,落地点与抛出点的水平距离随水平拋出速度的增大而 ;(选填“增大”或“减小”)
(3)小徐同学分析比较实验序号3与9中的数据。得出初步结论:水平抛出物体的落地点与抛出点的水平距离L与抛出点离地高度h无关。老师判断他的结论不正确,因为他没有控制 相同。
9.如图甲是“测量小车运动的速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的方框是小车到达A、B、C三点时电子表显示的数字(分别表示“小时:分:秒”)。
(1)此实验的原理是 ;实验时,应使斜面保持较小的坡度,目的是为了减小测量 所带来的误差。
(2)小车从A点运动到B点所用时间 ;从A点到C点的距离 cm;小车在BC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点才计时,则得出的BC段的平均速度会比真实值偏 。
(4)如图乙所示,送水师傅在货车车厢与地面间,搭一块木板形成斜面,将桶装水放在斜面顶端后松开手,水桶会沿直线从斜面上滚下,水桶向下运动时,速度会变 。
10.如图所示为小明测量平均速度的实验,让小车从带有刻度的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示时、分、秒)。
(1)该实验是根据公式 进行测量的;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (填“大”或“小”);
(3)AB段小车运动的平均速度是 m/s;
(4)由实验看出,小车在下滑过程中做的 (填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(5)在实验前必须熟练使用电子表,若小车释放后才开始计时,则测出的小车在AB段的平均速度将 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11.做“探究气泡的运动速度”实验时,在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱(长4cm),用橡皮塞塞住管口。
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是 和 。
(2)如图(a),他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。
从O点开始计时的路程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
根据表中的数据可归纳出:空气柱运动的路程s与时间t近似成 比,空气柱的运动可看作 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做好标记如图(b),重复(2)步骤, (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)另一组的小华做实验时从空气柱顶端通过O点开始计时,测得空气柱尾端通过40cm刻度的时间为4.0s,则空气柱在此过程中运动的平均速度是 m/s。
12.如图甲,小华看到同学们在滑梯上开心玩耍时,想要知道他们从滑梯上滑下的平均速度,于是设计了“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验,实验装置如图乙所示。小车从斜面顶端由静止下滑,挡板放在斜面底端,图乙方框中的数字是小车在A、B、C三处时电子表的示数(数字分别表示“时:分:秒”),则:
(1)实验时,小车从A点到C点的路程 cm,则小车在段的平均速度为 m/s;
(2)在测量小车到达B点时间时,如果小车未到达B点就停止计时,测量段的平均速度会偏 ;
(3)实验时发现小车运动时间太短,为了更方便计时,应将支撑木块 (选填“向右”或“向左”)适当移动;
(4)下图中能够反映小车运动情况的是( )(填字母)。
A. B.
C. D.
13.如图所示,测平均速度时,测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t,小车长为s1,斜面长为s2,则:
(1)小车从A到B的平均速度为v= (用题中的字母表示);
(2)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小”)一些;
(3)某次实验中,小车从斜面顶端运动到底端的距离为120cm,图中的电子停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻(数字分别表示“小时:分:秒”),则在该次实验中,小车通过下半段路程的平均速度是 m/s;
(4)由实验测量数据可知,小车从斜面顶端运动到底端的过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)若在测量上半段路程的平均速度时,小明在小车向下滑行一段距离后才开始计时,这样测得的上半段路程平均速度的大小与真实值相比会 (选填“偏大”“相等”或“偏小”)。
14.小强家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴地滴落到地上。小强发现,在听到前一滴水滴在地上的声音的同时,刚好看到下一滴水开始下落。于是小强准备了秒表、刻度尺等器材来测量水滴下落到地面的平均速度。首先利用刻度尺 ,然后 ,当再次听到下一滴水滴落地时,停止计时,最后根据速度公式即可计算出水滴下落到地面的平均速度。
15.小明在做“测量小车运动的平均速度”的实验,实验装置如图所示。他将金属片先后固定在点和点,每一次实验都让小车从斜面上的点由静止释放,测出小车从点运动到点和点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
(1)该实验的原理是 。
(2)用如图所示的刻度尺测得段和段的路程均为 cm。
(3)用停表测得小车从点滑到点的时间,从点滑到点的时间,则小车从点滑到点的时间为 。
(4)小车在段的平均速度和在段的平均速度的大小关系是 。
1.学生实验中有一个实验是测量物体的速度,“测量钩码匀速上升的速度”中,如图所示:
(1)“测量钩码匀速上升的速度”中,如图所示:需要测量钩码 和上升的时间,实验原理: ,图中还需要添加的器材是 ;
(2)某同学记录了钩码从O点出发到达A、B、C、D、E五处的时间,分别为:3.67s,6.17s,8.67s,11.17s,13.67s,相邻两点间的距离都是10cm。分析可知数据中13.67s为 段的运动时间,段钩码速度为 m/s;
(3)请按正确的顺序排列以下实验步骤:____________;
A.启动电动机
B.计算得出物体的速度
C.搭建铁架台和电动机
D.刻度尺平行并贴近细线放置
E.钩码经过标记点O时,开始计时
(4)自然界中很难找到严格地做匀速直线运动的物体,所以研究物体做匀速直线运动的特点是采用了 法(一种重要的物理学思想方法);
(5)小阳用图所示的实验器材测量平均速度。实验中让小车从斜面顶端静止释放,分别测出小车车头从顶端到金属片的路程和时间。为了便于精确测量时间,调整斜面呈较 的坡度(选填“大”或“小”),可延长小车运动时间,小车通过全程的平均速度为,通过上半段路程的平均速度为,则 ;小阳还想探究不同质量的物体从斜面上滑到底端的平均速度是否相同,他应该让质量 (选填:“相同”或“不同”)的小车,从同一斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,通过测量小车到达斜面底端所用的 来比较平均速度。
2.降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具,广泛用于应急救生、空投物资等。聪明物理学习小组对“降落伞在空中滞留时间的影响因素”开展以下实验。
【实验器材】①纱布、棉布、防水布;②小沙包若干;③刻度尺、透明胶带、绳子、天平。
【提出问题】降落伞在空中滞留时间与哪些因素有关?
【猜想与假设】
假设一:降落伞在空中滞留时间与伞面的材料有关;
假设二:降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关;
假设三:降落伞在空中滞留时间与伞和重物的总质量有关。
【收集证据】如图所示,将沙包挂在降落伞上,并使它从同一高度自由下落。同学们发现缺少一种测量工具 ,完善实验器材后继续实验,获得以下数据;
次数
伞面材料
伞面面积/cm²
伞的总质量/g
滞留时间/s
第1次
第2次
第3次
第4次
1
纱布
1200
100
8.6
8.5
8.7
8.6
2
棉布
1200
100
9.3
9.5
9.4
9.4
3
防水布
1200
130
10.7
10.8
10.9
10.8
4
防水布
1500
130
13.1
13.4
13.4
13.3
5
纱布
_____
130
【得出结论】
(1)分析次数1和2,可以得出结论: ;
(2)通过表格信息还能得到:降落伞在空中的滞留时间与降落伞的 有关;
【交流】针对上述猜想三,同学们发现所收集的证据并不完整,经大家讨论,表格中横线位置应填 ;
【评估】每组实验都测量三次时间取平均值的目的是 。
1.光在我们生活中的应用非常广泛,如激光测距、激光测速等(光速为3×108m/s)。
(1)科学家向月球发射激光,经过大约2.6s接收到返回的信号,那么地球到月球的距离大约有多少米?
(2)若在某测速区间,用固定的红外光波测速仪测量汽车速度。第一次发出红外线信号后经过收到返回信号,第二次发出红外线信号后经过收到返回信号,则红外线信号第一次传到汽车到第二次传到汽车之间,汽车行驶的距离是多少m?
(3)若该红外光波测速仪两次发出信号间隔为120s,请计算该区间测速路段该车辆的平均速度。(光的传播时间极短,在计算车速时光传播的时间忽略不计)
(4)要想利用激光测距,就必须准确测量光速。物理学中有多种方法测量光速,其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间,再用公式计算出光速。实验装置如图所示,其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜,M是距离A几十千米的反射器(内部结构未画出,用虚线框表示),S是光源,C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时,只有∠α=45°时,S发出的光才能经镜面1反射至M,平行反射回来的光经镜面3反射后,恰好到达C。
由于光速很大,所以光从S传播到C的时间太短,很难测量,于是让A逆时针转动起来,当A转速(1s内转过的圈数)较小时,光经镜面1和M反射回到A时,镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速,使光反射回到A时,镜面2恰好第一次转到图中镜面3的位置,即可实现接收,此时A的转速记为n(圈/秒)。
若AM间距离记为L,则测得光速的大小 m/s。(不写出计算过程,物理量用题中所给字母表示结果)
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