第四节 测量：物体运动的速度（重难点专练）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 以测量平均速度实验为核心，通过6大题型系统构建“原理-操作-计算-误差-应用-综合”的方法体系，强化科学探究与数据处理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验原理与器材|5题|明确v=s/t原理，器材选择与实验设计思路|从核心原理出发，奠定实验基础| |操作规范与步骤|5题|步骤排序与注意事项（静止释放、倾角控制等）|原理到实操的转化，培养规范操作意识| |计算与运动判断|5题|平均速度公式应用，匀速/变速运动判断|原理的定量应用，深化运动观念| |误差分析与数据|5题|误差来源（时间/路程测量）及减小方法|实验可靠性分析，提升科学思维| |光电计时与实际|5题|光电计时原理，列车时刻表计算|从实验室到实际场景，体现知识迁移| |综合实验探究|5题|实验报告撰写与拓展分析（倾角影响等）|整合前5模块，培养综合探究能力|

第四节 测量：物体运动的速度 题型01 测量平均速度的实验原理与器材 题型02 实验操作规范与步骤排序 题型03 平均速度计算与运动类型判断 题型04 实验误差分析与数据处理 题型05 光电计时与实际场景平均速度计算 题型06 测量速度综合实验探究题 ▌题型01 测量平均速度的实验原理与器材 1．实验目的：测量小车沿斜面运动的平均速度。 2．实验原理：，通过测量小车运动的路程和对应时间，计算平均速度。 3．实验器材：小车、长木板、挡板、木块、刻度尺、秒表。 4．实验设计思路：将长木板一端垫高构成斜面，让小车从斜面由静止滑下，分别测量全程、上半段路程的路程与时间，计算对应平均速度，比较速度是否变化。 1．测量小车沿斜面运动的平均速度实验中，实验原理是（　　） A．　　　　B．　　　　C．　　　　D． 2．下列器材中，不属于 “测量小车沿斜面运动的平均速度” 实验必需器材的是（　　） A．刻度尺　　　　B．秒表　　　　C．天平　　　　D．长木板 3．在 “测量物体运动的速度” 实验中，我们需要直接测量的两个基本物理量是______和______，再通过公式计算得到平均速度。 4．关于该实验的设计思路，下列说法错误的是（　　） A．可以通过测量上半段和全程的平均速度，比较速度是否变化 B．实验中用挡板便于准确记录小车到达终点的时刻 C．只能测量全程的平均速度，无法测量分段的平均速度 D．多次测量可以减小实验误差 5．要验证南南在 100m 赛跑中间路段速度是否变化，下列方案最合理的是（　　） A．凭肉眼观察，直接判断速度是否变化 B．测量中间路段的路程和通过时间，计算平均速度，再与其他路段对比 C．只测量全程的平均速度即可判断 D．听跑步的脚步声大小判断速度变化 ▌题型02 实验操作规范与步骤排序 1．核心实验步骤 ① 用木块将长木板一端垫高，搭成斜面； ② 标记小车释放位置，将挡板放在斜面底端，用刻度尺测标记到挡板的距离； ③ 小车从标记处由静止释放，用秒表测小车运动到撞击挡板的时间； ④ 多次测量，计算全程平均速度； ⑤ 将挡板移至中部，测量上半段路程的平均速度。 2．操作注意事项 ①小车必须从静止释放，保证初速度为零； ②斜面倾角不宜过大，否则小车运动太快，时间测量误差大； ③多次测量时，每次必须让小车从同一位置由静止释放。 6．测量小车沿斜面运动的平均速度实验中，下列操作正确的是（　　） A．斜面倾角越大越好，小车运动快，节省时间 B．小车从斜面顶端轻轻一推，使其开始运动 C．每次测量都让小车从同一位置由静止释放 D．测量路程时，只需估测大概长度即可 7．以下是测量小车全程平均速度的实验步骤，正确的操作顺序是（　　） ① 用秒表记录小车从释放到撞击挡板的时间 ② 用刻度尺测量释放点到挡板的路程 ③ 搭建斜面，标记小车释放位置，放置挡板 ④ 计算小车的平均速度 ⑤ 让小车从标记处由静止释放 A．③②⑤①④ B．②③⑤①④ C．③①②⑤④ D．②①③⑤④ 8．实验中，斜面的倾角要保持较小，这样做的主要目的是（　　） A．减小小车的速度，方便测量时间，减小误差 B．让小车运动得更慢，保证实验安全 C．增大小车的平均速度，使实验现象更明显 D．避免小车从斜面上滑下来 9．测量上半段路程的平均速度时，将挡板移到斜面中部，下列操作正确的是（　　） A．小车从中部位置由静止释放，测到低端的时间 B．小车仍从原标记处由静止释放，测到中部挡板的时间 C．从斜面顶端释放，直接估计到达中部的时间 D．让小车从底部向上运动到中部，测量时间 10．实验中多次测量取平均值时，每次测量必须保持不变的是（　　） A．小车的释放位置 B．挡板的位置 C．秒表的起始时间 D．刻度尺的位置 ▌题型03 平均速度计算与运动类型判断 1．平均速度计算：某段路程的平均速度=该段总路程÷对应总时间，即；注意路程与时间必须一一对应。 2．运动类型判断 ①匀速直线运动：相等时间内通过的路程相等； ②变速直线运动：相等时间内通过的路程不相等，速度大小变化。 3．单位统一：计算时注意路程与时间的单位匹配，速度单位可按要求进行 m/s 与 km/h 的换算。 11．如图所示小球在水平面上做直线运动，每隔0.2s记录一次小球的运动位置，则该小球在整个过程中做______直线运动（选填“匀速”或“变速”），小车从B点到F点的平均速度为______m/s。 12．如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验，让小车从A点由静止开始下滑，测出小车下滑到B、C点的时间。下列说法正确的是（　　） A．为了准确测量小车通过的路程，应使坡度小一些 B．小车通过AB段的路程是80.0cm C．小车通过BC段的时间大于通过AB段的时间 D．如果小车过了A点才计时，则所测AC段的平均速度会偏大 13．如图是一个小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知： （1）小球在AF段内做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动，其理由是______； （2）小球从A点到D点通过的路程为______cm，平均速度为______； （3）小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）小球从D点运动到F点的平均速度； （4）小球在______两点间的平均速度最大； （5）图中四个速度随时间变化的关系图像，能反映出该小球运动的图像是______。（填字母） A．    B．    C．    D． 14．小车从长为1.8m的斜面顶端滑至底端，所用时间为5s，若小车通过斜面上半段路程的速度为0.3m/s，则小车通过斜面下半路路程的平均速度为（　　） A．0.42m/s B．0.3m/s C．0.36m/s D．0.45m/s 15．小明在学校举行的体育运动会百米赛跑中，前半段路程用时6s，后半段平均速度为6.25m/s，小明百米赛跑全程的平均速度为（　　） A．16.7m/s B．12.5m/s C．7.1m/s D．7.3m/s ▌题型04 实验误差分析与数据处理 1．主要误差来源 时间测量：秒表启动、停止的反应时间偏差；小车撞击挡板的时刻判断误差； 路程测量：刻度尺读数的估读误差，测量起点、终点的定位误差。 2．常见操作对结果的影响 小车未到终点就停止计时：时间测量偏小，计算出的平均速度偏大； 小车过了终点才停止计时：时间测量偏大，平均速度偏小； 释放小车时先释放后计时：时间测量偏小，平均速度偏大。 3．减小误差的方法：多次测量取平均值；减小斜面倾角，延长运动时间；选用更精密的计时工具。 16．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，数据处理错误的是（　　） A．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 B．为了测量小车在后半程的平均速度，可以将小车从点静止释放 C．小车过了点才停止计时，测得段的平均速度会偏小 D．如果测得段的时间，则段的平均速度 17．如图所示，是“测物体的平均速度”实验，下列说法正确的是（　　） A．用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程 B．启动停表后再释放小车，直到撞击到金属片时停止计时，该段即小车运动时间 C．测量下半段平均速度时，要让小车从中点处静止滑下 D．实验中小车过了中点才停止计时，会导致上半段平均速度偏小 18．如图所示，某兴趣小组在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，图中的方框是小车到达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）如图所示，实验中的测量原理是________； （2）刚开始实验时发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，此时应该________（选填“增大”或“减小”）斜面的坡度，改正实验后继续实验； （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AB段的平均速度vAB会偏________（选填“大”或“小”）； （4）采取正确操作后如上图，此时测得AB段的平均速度vAB=________m/s；（结果取两位小数） （5）小车沿斜面下滑做________（选填“加速运动”、“减速运动”或者“匀速直线运动”）。 19．（1）小明用停表测量一段时间如图所示，测得的时间为_______s； 小明同学用如下图的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，用秒表测出小车从A滑到中点B处的所用时间，滑到坡底C处的所用时间； （2）图中所用刻度尺分度值为_______，小车从A滑到坡底C处所通过的路程________； （3）实验中测量平均速度的原理是________； （4）根据小明的实验数据，下半程的平均速度_______，________（选填“>”“=”或“<”）全程的平均速度； （5）若在测量前半程AB段平均速度时，小车过了B点才停止计时，测得的平均速度会偏________（选填“大”或“小”）； （6）实验结果总有误差存在，下列有关误差的说法中，正确的是_______。 A．多次测量取平均值可以消除误差        B．误差是不遵守仪器的使用规则产生的 C．只要认真测量，就可以避免误差        D．选用精密仪器测量可以减小误差 20．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，测出小车从A点到达B点和C点经历的时间分别为1.4s和2s，下列关于实验操作和结果描述不正确的是（　　） A．为了测量时间方便，斜面倾斜度应该小一点 B．小车全程的平均速度为45cm/s C．小车通过下半段平均速度为22.5cm/s D．小车在斜面上加速下滑 ▌题型05 光电计时与实际场景平均速度计算 1．光电计时器原理 小车遮挡第一个光源时开始计时，遮挡第二个光源时停止计时； 测出两光源的距离（即小车运动的路程）和通过的时间，根据计算平均速度； 优势：计时精度高，减小人工计时的反应误差。 2．列车时刻表平均速度计算 总路程：起点到终点的里程差； 总时间：从出发到到达的总时长，包含中途停留时间； 平均速度=总路程÷总运行时间。 21．小明同学用如图-1所示的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处滑到坡底C处的时间；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间。 （1）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。 （2）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）全程的平均速度。 （3）实验中，对于如何获取下半程的平均速度，下列方法最好的是______。 A．小车从B处由静止释放，测出B到C所用的时间与路程，计算得到 B．小车从A处由静止释放，经过B处开始计时，到达C处后测得时间，再测量路程，计算得到 C．不测量，利用已有数据求得，，再计算得到 （4）小车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不同位置的速度（如图-2所示）。屏幕图像如图-3所示，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______m/s。 （5）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-4所示是小车A运动的速度-时间图像（图像的趋势不改变），由此分析出小车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，当时两车在某位置恰好相遇，则小车B的速度大小为______m/s。 22．在“测量小车的平均速度”实验中： （1）小红设计了如图甲所示的实验，她若想测小车运动过程中后半程BC段的平均速度，可是将小车放在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”），理由是所测时间______小车下半段所用的时间。 （2）在测量AB段运动时间时，小车过了B点才停止计时，则所测小车BC段的平均速度偏______。 （3）实验时，发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，可采取的操作是______。 （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，通过图像可看出小车在斜面上下滑时是______运动的。 23．图甲是小乔测量小车平均速度的实验装置。 （1）实验时发现小车下滑时间太短，为了更方便计时，应将支撑木块水平向_________适当移动。 （2）在测量AB段的平均速度时，如果小车未到B点就停止计时，则测得的大小比真实值偏_________。 （3）小乔利用图乙所示的位置传感器，记录小车沿斜面下滑的v-t图像如图丙，由图像可知：小车在第3s时的速度为_________m/s；小车在斜面上做_________直线运动。 24．小吴和小李在“测量小车平均速度”实验中，所用的器材有：小车、秒表、带刻度的长木板、金属挡板、木块。如图甲所示是他们的实验装置图： （1）为方便计时，应使斜面保持较_______（选填“大”或“小”）的坡度； （2）小车通过AB段的路程为_______cm；小车通过AC段的平均速度为_______m/s； （3）测量小车到达B点的时间，如果小车未到达B点就停止计时，测量AB段的平均速度会偏_______（填“大”或“小”）； （4）小李利用如图乙所示的传感器测出不同时刻小车与挡板的距离，并计算出小车在不同位置的速度，利用计算机绘制的图像如图丙所示，可判断小车做_______运动。（选填“匀速”或“变速”）。 25．小雪同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动，让小车从带刻度的斜面上A点由静止开始下滑，测出不同阶段的平均速度。 （1）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； （2）测出小车从A处滑到C处的时间，则小车在AC段的平均速度________； （3）想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，小雪应该将小车从________（选填“A”或“B”）处由静止释放； （4）如果保持此斜面的坡度不变，增大AC的长度，再次测得的平均速度________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （5）如果过了A点后才开始计时，B、C点计时均准确则会影响vAB、vBC、vAC三者中的________（选填“1”“2”或“3”）个； （6）另一同学调整斜面倾角利用位置传感器通过超声波测出小车运动的实时距离，再用计算机算出速度，如图2所示。小车从A处滑到C处的过程中，位置传感器的屏幕图像如图3所示。由图像可知，小车沿斜面下滑时做________（选填“匀速”或“变速”）运动。 ▌题型06 测量速度综合实验探究题 1．实验报告核心内容：实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、实验数据记录、实验结论、交流讨论。 2．实验拓展分析 改变斜面倾斜程度：倾角越大，小车运动越快，平均速度越大； 验证速度是否变化：测量多段相等路程的时间，计算各段平均速度进行对比； 实验评估：从操作可行性、误差来源、方案合理性等角度分析。 26．小明在做“测量小车运动的平均速度”实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的小方框内是小车到达两处时电子表上的显示数字（数字分别表示“时：分：秒”）。 （1）实验时应使斜面的坡度较___________（选填“大”或“小”），这样做的目的是___________。 （2）实验时从点静止释放小车并开始计时，当到达点时停止计时，所用时间如图所示，则小车在段的平均速度发现与上半段的平均速度相同，是___________。 （3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从点静止释放，测出小车到达点的时间为___________，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度，发现与上半段的平均速度相同，分析出现此种情况的原因是___________。 （4）为了正确地计算出下半程小车运动的时间，请你写出具体的实验操作：_________ （5）经过正确的操作，测得段的运动时间为，则下列四个速度随时间变化关系图像中，能反映出小车在段运动情况的是（　　） A． B． C． D． 27．为比较纸锥下落快慢，用两个相同的纸片分别裁去一个扇形（如图甲所示），做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥。 （1）两个纸锥从同一高度同时释放，则选择图乙中___________（选填“a”或“b”）所示的位置释放，如何比较两个纸锥运动的快慢呢？以下是三位同学的方案，①甲同学认为，先着地的纸锥运动快：②乙同学认为在落地前，下方的纸锥运动快；③丙同学认为，应当测出纸锥下落的高度和时间，求出速度，速度大的运动快。他们三人的方法在本质上相同的是___________（在下列选项中选择）； A．甲和乙        B．甲和丙        C．乙和丙        D．三人方法都不相同 （2）小芳又猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的质量有关，并打算继续用乙图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系，小明认为这样做不科学，你认为不科学的原因是___________； （3）用频闪相机拍下某一纸锥下落过程的照片如图丙所示，纸锥从A下落到B的过程是___________（选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，判断的依据是___________。已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片与实际物体的尺寸大小之比为1:8，测得照片上B、D之间距离为2cm，则纸锥在C位置时的速度为___________m/s； （4）取三个纸锥，让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图丁是其中一段的示意图，则对于图丁中的这段运动过程，纸锥1、纸锥2、纸锥3三个纸锥的速度之比是___________。 28．（1）科科在“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，其目的是减小测量______（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； ②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。 29．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：小车从带刻度且分度值为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）某次实验的过程如图甲所示，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会__________（“偏大”“偏小”或“不变”）； （3）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；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； 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加速运动的； ③若小车在斜面上运动路程中点的速度为，时间中点的速度为，则和的大小关系是__________； ④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）的面积就是物体运动的距离。如图丁是另一物体M运动的v-t图像，请通过丁图分析出物体M在0~1s内的平均速度为__________m/s。如果在物体M开始运动的同时，在M后方0.6m处释放一同向匀速运动的物体N，当时两物体在某位置恰好相遇，则物体N的速度大小__________m/s。（物体M未停止运动且速度变化趋势不变） 30．小明利用图中实验装置测量小车沿斜面下滑的平均速度，并设计了下表所示的表格：（秒针1格表示1s） 路程s/m 时间t/s 平均速度 AB段 4 BC段 AC段 80.0 （1）该实验的原理是_______； （2）实验中，应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度目的是________________； （3）实验中，对于获取下半程BC段的平均速度，下列方法最好的是（　　） A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用时间与路程，计算得到 B．小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间，再测量路程，计算得到 C．不测量，利用已有数据求得，，再计算得到 （4）请根据表格中所给信息回答：________cm，________s，________m/s； （5）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________； （6）如图的图像中，能表示小车从A到C的运动图像的是________。 A． B． C． D． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 测量：物体运动的速度 ▌题型01 测量平均速度的实验原理与器材 1．B 2．C 3．路程；时间 4．C 5．B ▌题型02 实验操作规范与步骤排序 6．C 7．A 8．A 9．B 10．A ▌题型03 平均速度计算与运动类型判断 11．变速 0.15 12．D 13．变速 在相等的时间内物体通过的路程越来越大 4.50 0.075 小于 EF C 14．D 15．C ▌题型04 实验误差分析与数据处理 16．B 17．D 18．（1）；（2）减小；（3）小；（4）0.13；（5）加速运动 19．337.5 1cm 80.0 0.5 > 小 D 20．C ▌题型05 光电计时与实际场景平均速度计算 21．（1）时间；（2）小于；（3）C；（4）加速 0.832；（5）0.1 0.7 22．（1）不可行 大于；（2）大；（3）减小坡度；（4）加速 23．（1）右；（2）大；（3）0.6 加速 24．（1）小；（2）40.0 0.16；（3）大；（4）变速 25．（1）向右；（2）0.32；（3）A；（4）变大；（5）2；（6）变速 ▌题型06 测量速度综合实验探究题 26．（1）小 便于测量时间；（2）0.25；（3）2 从点静止释放到点的时间，并不是从运动到点过程中段所用的时间；（4）再一次从点静止释放小车，测得小车从点运动至点所用的时间；（5）D 27．（1）a C；（2）没有控制纸锥的质量相同；（3）加速 相同时间间隔内，纸锥下落的距离变大 0.4；（4）1:2:3 28．（1） 时间 偏大 40.0 0.4；（2）加速 0.1 0.7 29．（1）；（2）偏大；（3） 0.1 0.5 30．（1）；（2）较小 便于测量时间；（3）C；（4）40.0 2 0.2；（5）小；（6）B 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 测量：物体运动的速度 题型01 测量平均速度的实验原理与器材 题型02 实验操作规范与步骤排序 题型03 平均速度计算与运动类型判断 题型04 实验误差分析与数据处理 题型05 光电计时与实际场景平均速度计算 题型06 测量速度综合实验探究题 ▌题型01 测量平均速度的实验原理与器材 1．实验目的：测量小车沿斜面运动的平均速度。 2．实验原理：，通过测量小车运动的路程和对应时间，计算平均速度。 3．实验器材：小车、长木板、挡板、木块、刻度尺、秒表。 4．实验设计思路：将长木板一端垫高构成斜面，让小车从斜面由静止滑下，分别测量全程、上半段路程的路程与时间，计算对应平均速度，比较速度是否变化。 1．测量小车沿斜面运动的平均速度实验中，实验原理是（　　） A．　　　　B．　　　　C．　　　　D． 【答案】B 【解析】测量平均速度的实验原理是速度公式，通过测量路程和时间间接计算速度。故选 B。 2．下列器材中，不属于 “测量小车沿斜面运动的平均速度” 实验必需器材的是（　　） A．刻度尺　　　　B．秒表　　　　C．天平　　　　D．长木板 【答案】C 【解析】实验需要用刻度尺测路程、秒表测时间、长木板搭建斜面；天平用于测量质量，本实验不需要。故选 C。 3．在 “测量物体运动的速度” 实验中，我们需要直接测量的两个基本物理量是______和______，再通过公式计算得到平均速度。 【答案】路程；时间 【解析】根据实验原理，需直接测量小车运动的路程和对应的时间，间接计算平均速度。 4．关于该实验的设计思路，下列说法错误的是（　　） A．可以通过测量上半段和全程的平均速度，比较速度是否变化 B．实验中用挡板便于准确记录小车到达终点的时刻 C．只能测量全程的平均速度，无法测量分段的平均速度 D．多次测量可以减小实验误差 【答案】C 【解析】实验中可以通过移动挡板的位置，测量不同路段的路程与时间，计算分段平均速度，并非只能测全程。故选 C。 5．要验证南南在 100m 赛跑中间路段速度是否变化，下列方案最合理的是（　　） A．凭肉眼观察，直接判断速度是否变化 B．测量中间路段的路程和通过时间，计算平均速度，再与其他路段对比 C．只测量全程的平均速度即可判断 D．听跑步的脚步声大小判断速度变化 【答案】B 【解析】判断速度是否变化，需要测量对应路段的路程与时间，计算平均速度进行比较，是科学的定量判断方法。故选 B。 ▌题型02 实验操作规范与步骤排序 1．核心实验步骤 ① 用木块将长木板一端垫高，搭成斜面； ② 标记小车释放位置，将挡板放在斜面底端，用刻度尺测标记到挡板的距离； ③ 小车从标记处由静止释放，用秒表测小车运动到撞击挡板的时间； ④ 多次测量，计算全程平均速度； ⑤ 将挡板移至中部，测量上半段路程的平均速度。 2．操作注意事项 ①小车必须从静止释放，保证初速度为零； ②斜面倾角不宜过大，否则小车运动太快，时间测量误差大； ③多次测量时，每次必须让小车从同一位置由静止释放。 6．测量小车沿斜面运动的平均速度实验中，下列操作正确的是（　　） A．斜面倾角越大越好，小车运动快，节省时间 B．小车从斜面顶端轻轻一推，使其开始运动 C．每次测量都让小车从同一位置由静止释放 D．测量路程时，只需估测大概长度即可 【答案】C 【解析】A．斜面倾角过大，小车运动太快，时间测量误差大，故 A 错误； B．小车必须由静止释放，不能推动，否则初速度不为零，结果不准确，故 B 错误； C．多次测量时保持释放位置相同，保证实验条件一致，故 C 正确； D．路程需用刻度尺准确测量，不能估测，故 D 错误。 故选 C。 7．以下是测量小车全程平均速度的实验步骤，正确的操作顺序是（　　） ① 用秒表记录小车从释放到撞击挡板的时间 ② 用刻度尺测量释放点到挡板的路程 ③ 搭建斜面，标记小车释放位置，放置挡板 ④ 计算小车的平均速度 ⑤ 让小车从标记处由静止释放 A．③②⑤①④ B．②③⑤①④ C．③①②⑤④ D．②①③⑤④ 【答案】A 【解析】实验步骤应先搭建装置、测量路程，再释放小车测量时间，最后计算速度，正确顺序为③②⑤①④。故选 A。 8．实验中，斜面的倾角要保持较小，这样做的主要目的是（　　） A．减小小车的速度，方便测量时间，减小误差 B．让小车运动得更慢，保证实验安全 C．增大小车的平均速度，使实验现象更明显 D．避免小车从斜面上滑下来 【答案】A 【解析】斜面倾角小，小车运动速度慢，运动时间长，便于用秒表准确计时，能减小时间测量的误差。故选 A。 9．测量上半段路程的平均速度时，将挡板移到斜面中部，下列操作正确的是（　　） A．小车从中部位置由静止释放，测到低端的时间 B．小车仍从原标记处由静止释放，测到中部挡板的时间 C．从斜面顶端释放，直接估计到达中部的时间 D．让小车从底部向上运动到中部，测量时间 【答案】B 【解析】测量上半段路程的平均速度，需让小车从原释放点静止释放，测量到达中部挡板的时间，对应上半段路程的运动时间。故选 B。 10．实验中多次测量取平均值时，每次测量必须保持不变的是（　　） A．小车的释放位置 B．挡板的位置 C．秒表的起始时间 D．刻度尺的位置 【答案】A 【解析】多次测量同一阶段的平均速度时，必须让小车从同一位置由静止释放，保证运动过程一致，这样多次测量才有意义。故选 A。 ▌题型03 平均速度计算与运动类型判断 1．平均速度计算：某段路程的平均速度=该段总路程÷对应总时间，即；注意路程与时间必须一一对应。 2．运动类型判断 ①匀速直线运动：相等时间内通过的路程相等； ②变速直线运动：相等时间内通过的路程不相等，速度大小变化。 3．单位统一：计算时注意路程与时间的单位匹配，速度单位可按要求进行 m/s 与 km/h 的换算。 11．如图所示小球在水平面上做直线运动，每隔0.2s记录一次小球的运动位置，则该小球在整个过程中做______直线运动（选填“匀速”或“变速”），小车从B点到F点的平均速度为______m/s。 【答案】 变速 0.15 【解析】[1]由图可知，小球在整个过程中，在相等时间内小球通过的路程越来越大，说明小球的运动越来越快，故小球做变速运动。 [2]由图可知，此刻度尺的分度值是0.1cm，则小球从B点到F点运动的路程为 小球从B点到F点运动的时间为 则小球从B点到F点运动的平均速度 12．如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验，让小车从A点由静止开始下滑，测出小车下滑到B、C点的时间。下列说法正确的是（　　） A．为了准确测量小车通过的路程，应使坡度小一些 B．小车通过AB段的路程是80.0cm C．小车通过BC段的时间大于通过AB段的时间 D．如果小车过了A点才计时，则所测AC段的平均速度会偏大 【答案】D 【解析】A．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（不是为了准确测量小车通过的路程），应使坡度小一些。故A错误； B．由题图可知，刻度尺的分度值为1cm，小车从A点运动到B点的路程为 故B错误； C．由于小车沿斜面下滑时做加速运动，小车通过BC段的距离等于通过AB段的距离，根据可知，小车通过BC段的时间小于通过AB段的时间，故C错误； D．如果小车过了A点才计时，会导致时间的测量结果偏小，由公式可知，所测AC段的平均速度会偏大。故D正确。 故选D。 13．如图是一个小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知： （1）小球在AF段内做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动，其理由是______； （2）小球从A点到D点通过的路程为______cm，平均速度为______； （3）小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）小球从D点运动到F点的平均速度； （4）小球在______两点间的平均速度最大； （5）图中四个速度随时间变化的关系图像，能反映出该小球运动的图像是______。（填字母） A．    B．    C．    D． 【答案】 变速 在相等的时间内物体通过的路程越来越大 4.50 0.075 小于 EF C 【解析】（1）[1][2]由图可知，小球在相等的时间内物体通过的路程越来越大，即速度越来越大，所以小球在AF段内做变速直线运动。 （2）[3]由图可知，刻度尺的分度值是1mm，小球从A点到D点通过的路程为4.50cm。 [4]平均速度为 （3）[5]由图可知，小球从B点运动到D点和D点运动到F点所用的时间相同，都为0.4s，小球从B点运动到D点的路程小于D点运动到F点的路程，所以小球从B点运动到D点的平均速度小于小球从D点运动到F点的平均速度。 （4）[6]由图可知，相邻两点间小球运动的时间相等，为0.2s，小球在EF两点间的路程最大，所以小球在EF两点间平均速度最大，大于其他相邻两点间的平均速度，同样也大于其他非相邻两点间的平均速度。 （5）[7]该小球做加速运动，图A表示减速运动，图B表示匀速运动，图C表示加速运动，图D表示先减速后加速运动，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 14．小车从长为1.8m的斜面顶端滑至底端，所用时间为5s，若小车通过斜面上半段路程的速度为0.3m/s，则小车通过斜面下半路路程的平均速度为（　　） A．0.42m/s B．0.3m/s C．0.36m/s D．0.45m/s 【答案】D 【解析】已知小车通过斜面上半段路程的速度为0.3m/s，斜面的长为1.8m，由可得，上半程所用的时间 总时间为5s，则下半程所用的时间t'=5s-3s=2s 则下半程的平均速度 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．小明在学校举行的体育运动会百米赛跑中，前半段路程用时6s，后半段平均速度为6.25m/s，小明百米赛跑全程的平均速度为（　　） A．16.7m/s B．12.5m/s C．7.1m/s D．7.3m/s 【答案】C 【解析】后50米所用的时间为 百米全程用时t=t1+t2=6s+8s=14s 则百米全程的平均速度为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 ▌题型04 实验误差分析与数据处理 1．主要误差来源 时间测量：秒表启动、停止的反应时间偏差；小车撞击挡板的时刻判断误差； 路程测量：刻度尺读数的估读误差，测量起点、终点的定位误差。 2．常见操作对结果的影响 小车未到终点就停止计时：时间测量偏小，计算出的平均速度偏大； 小车过了终点才停止计时：时间测量偏大，平均速度偏小； 释放小车时先释放后计时：时间测量偏小，平均速度偏大。 3．减小误差的方法：多次测量取平均值；减小斜面倾角，延长运动时间；选用更精密的计时工具。 16．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，数据处理错误的是（　　） A．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 B．为了测量小车在后半程的平均速度，可以将小车从点静止释放 C．小车过了点才停止计时，测得段的平均速度会偏小 D．如果测得段的时间，则段的平均速度 【答案】B 【解析】A．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，斜面坡度应较小，故A正确，不符合题意； B．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，故B错误，符合题意； C．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，故C正确，不符合题意； D．如果测得AC段的时间tAC=2.5s，由图可知sAC=80.0cm，则AC段的平均速度，故D正确，不符合题意。 故选B。 17．如图所示，是“测物体的平均速度”实验，下列说法正确的是（　　） A．用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程 B．启动停表后再释放小车，直到撞击到金属片时停止计时，该段即小车运动时间 C．测量下半段平均速度时，要让小车从中点处静止滑下 D．实验中小车过了中点才停止计时，会导致上半段平均速度偏小 【答案】D 【解析】A．如图所示，用斜面的长减去车身的长才是小车通过的路程，故A错误； B．在实验中，启动停表和放开小车应该在同一时刻进行，直到它撞击金属片时立即停止，读出的时间才是小车运动所用的时间，故B错误； C．测小车在下半段的平均速度时，应让小车从斜面起点由静止下滑，滑到中点时开始计时，用一半路程和所计时间来计算下半程的平均速度，故C错误； D．实验中小车过了中点才停止计时，测得小车在上半段的时间会偏大，根据可知，当路程一定时，时间偏大则平均速度偏小，故D正确。 故选D。 18．如图所示，某兴趣小组在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，图中的方框是小车到达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）如图所示，实验中的测量原理是________； （2）刚开始实验时发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，此时应该________（选填“增大”或“减小”）斜面的坡度，改正实验后继续实验； （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AB段的平均速度vAB会偏________（选填“大”或“小”）； （4）采取正确操作后如上图，此时测得AB段的平均速度vAB=________m/s；（结果取两位小数） （5）小车沿斜面下滑做________（选填“加速运动”、“减速运动”或者“匀速直线运动”）。 【答案】（1）；（2）减小；（3）小；（4）0.13；（5）加速运动 【解析】（1）根据平均速度的定义是物体通过的一段路程与通过这段路程所用时间之比。因此测小车在斜面上运动的平均速度原理是。 （2）斜面坡度越大，小车下滑速度越大，越不便于准确测量时间。所以当小车下滑速度很大时，应该减小斜面的坡度。 （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，会导致测量的时间t偏大，而AB段的路程s是准确的，根据知，测得AB段的平均速度vAB会偏小。 （4）由图知，刻度尺的分度值为1cm，小车通过AB段的路程为 小车通过AB段的路程所用时间 小车通过AB段的路程的速度 （5）由图知小车通过BC段的路程为 小车通过BC段的路程所用时间为 小车通过BC段的速度为 由，可得小车沿斜面下滑做加速运动。 19．（1）小明用停表测量一段时间如图所示，测得的时间为_______s； 小明同学用如下图的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，用秒表测出小车从A滑到中点B处的所用时间，滑到坡底C处的所用时间； （2）图中所用刻度尺分度值为_______，小车从A滑到坡底C处所通过的路程________； （3）实验中测量平均速度的原理是________； （4）根据小明的实验数据，下半程的平均速度_______，________（选填“>”“=”或“<”）全程的平均速度； （5）若在测量前半程AB段平均速度时，小车过了B点才停止计时，测得的平均速度会偏________（选填“大”或“小”）； （6）实验结果总有误差存在，下列有关误差的说法中，正确的是_______。 A．多次测量取平均值可以消除误差        B．误差是不遵守仪器的使用规则产生的 C．只要认真测量，就可以避免误差        D．选用精密仪器测量可以减小误差 【答案】 337.5 1cm 80.0 0.5 > 小 D 【解析】（1）[1]图中停表小表盘的分度值为0.5min，指针在5~6之间，偏向6位置，读作5min；小表盘分度值为0.1s，示数为37.5s，则停表测得的时间为 （2）[2]图中所用刻度尺一大格表示10cm，一大格被分为10小格，则分度值为1cm。 [3]小车从A滑到坡底C处所通过的路程 （3）[4]实验中先测量小车的路程与时间，再通过得小车的平均速度，即实验中测量平均速度的原理是。 （4）[5]根据小明的实验数据，下半程的时间 路程为 平均速度 [6]由于小车下滑过程中做匀加速直线运动，因此 （5）[7]若在测量前半程AB段平均速度时，小车过了B点才停止计时，测得的时间偏长，而路程测量准确，因此测得的平均速度会偏小。 （6）[8] A．多次测量取平均值可以减小误差，不能消除误差，故A错误； B．误差由于认为因素、环境、仪器等导致的，而不遵守仪器的使用规则产生的时错误，故B错误； C．误差不能避免，只能减小，故C错误；        D．误差时测量值与真实值之间的偏差，选用精密仪器测量可以减小误差，故D正确。 故选D。 20．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，测出小车从A点到达B点和C点经历的时间分别为1.4s和2s，下列关于实验操作和结果描述不正确的是（　　） A．为了测量时间方便，斜面倾斜度应该小一点 B．小车全程的平均速度为45cm/s C．小车通过下半段平均速度为22.5cm/s D．小车在斜面上加速下滑 【答案】C 【解析】A．使斜面倾斜角度小一点，可以增大小车在斜面上的运动时间，便于测量时间。故A正确，不符合题意； B．A点到达C点经历的时间为2s，路程s=90cm。全程的平均速度 故B正确，不符合题意； C．下半段路程s1=45cm，下半段时间 下半段速度 故C错误，符合题意； D．由题意可知小车在上半段所用的时间，比下半段相同路程所用的时间多，说明小车做加速运动。故D正确，不符合题意。 故选C。 ▌题型05 光电计时与实际场景平均速度计算 1．光电计时器原理 小车遮挡第一个光源时开始计时，遮挡第二个光源时停止计时； 测出两光源的距离（即小车运动的路程）和通过的时间，根据计算平均速度； 优势：计时精度高，减小人工计时的反应误差。 2．列车时刻表平均速度计算 总路程：起点到终点的里程差； 总时间：从出发到到达的总时长，包含中途停留时间； 平均速度=总路程÷总运行时间。 21．小明同学用如图-1所示的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处滑到坡底C处的时间；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间。 （1）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。 （2）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）全程的平均速度。 （3）实验中，对于如何获取下半程的平均速度，下列方法最好的是______。 A．小车从B处由静止释放，测出B到C所用的时间与路程，计算得到 B．小车从A处由静止释放，经过B处开始计时，到达C处后测得时间，再测量路程，计算得到 C．不测量，利用已有数据求得，，再计算得到 （4）小车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不同位置的速度（如图-2所示）。屏幕图像如图-3所示，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______m/s。 （5）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-4所示是小车A运动的速度-时间图像（图像的趋势不改变），由此分析出小车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，当时两车在某位置恰好相遇，则小车B的速度大小为______m/s。 【答案】（1）时间；（2）小于；（3）C；（4）加速 0.832；（5）0.1 0.7 【解析】（1）在测量物体平均速度的实验中，斜面坡度越小，小车下滑的速度就越慢，运动的时间就越长。这样做的目的，是让我们有更充足的时间来准确测量时间，从而减小因计时太快带来的误差。 （2）设全程路程为L，则小车运动的距离， 由题可知，所用的时间， 则小车在前半程的平均速度 小车运动全程的平均速度 所以，即AB段的平均速度小于全程的平均速度。 （3）A. 小车在下滑过程中，到达B点的速度并不为零，所以让小车从B点由静止释放，到达C点的时间，并不等于下半段的时间，故计算得到v3结果不准确； B. 小车从A点由静止释放，经过B点时小车是运动的，这样计时误差较大； C. 不测量，利用已有数据求得，，再计算得到结果比较准确。 故应选C。 （4）由图-3可知匀加速直线运动的v-t图像是一条向上倾斜的直线，斜率 v随时间t的增大逐渐增大，则小车在斜面上滑下时是加速运动的； 小车到达坡底时的时间是2.6s，对应的速度 （5）由图-4可知，小车A在0~1s内的平均速度运动的距离 此时间段内小车的平均速度 在图-4中v-t图像的斜率，则当时 小车A此时运动的距离 小车B此时运动的距离 小车B的速度 22．在“测量小车的平均速度”实验中： （1）小红设计了如图甲所示的实验，她若想测小车运动过程中后半程BC段的平均速度，可是将小车放在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”），理由是所测时间______小车下半段所用的时间。 （2）在测量AB段运动时间时，小车过了B点才停止计时，则所测小车BC段的平均速度偏______。 （3）实验时，发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，可采取的操作是______。 （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，通过图像可看出小车在斜面上下滑时是______运动的。 【答案】（1）不可行 大于；（2）大；（3）减小坡度；（4）加速 【解析】（1）当小车从A运动到C的过程中，小车运动到B点时速度不为零，若将小车从B点由静止释放，在BC段运动的速度小，所以测得的BC段时间比小车从A滑下时真实的BC段运动时间更长，故该方案不可行。 （2）测量AB段时间时，过B点才停止计时，测得的AB段时间偏大；BC段时间等于总时间减去AB段时间，因此测得的BC段时间偏小，根据，路程不变，时间偏小，计算小车BC段的平均速度偏大。 （3）小车下滑速度快是斜面倾斜度过大导致的，减小斜面的倾斜程度可以减慢小车下滑速度，延长运动时间，便于测量时间。 （4）由丙图的图像可知，小车的速度随时间逐渐增大，因此小车下滑时做加速运动。 23．图甲是小乔测量小车平均速度的实验装置。 （1）实验时发现小车下滑时间太短，为了更方便计时，应将支撑木块水平向_________适当移动。 （2）在测量AB段的平均速度时，如果小车未到B点就停止计时，则测得的大小比真实值偏_________。 （3）小乔利用图乙所示的位置传感器，记录小车沿斜面下滑的v-t图像如图丙，由图像可知：小车在第3s时的速度为_________m/s；小车在斜面上做_________直线运动。 【答案】（1）右；（2）大；（3）0.6 加速 【解析】（1）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。 （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，路程一定，根据可知计算出的平均速度偏大。 （3）[1]由图丙可知，小车在斜面上运动第3s时的速度为0.6m/s。 [2]从图丙中可看出，小车的速度随时间增加而变大，小车做加速直线运动。 24．小吴和小李在“测量小车平均速度”实验中，所用的器材有：小车、秒表、带刻度的长木板、金属挡板、木块。如图甲所示是他们的实验装置图： （1）为方便计时，应使斜面保持较_______（选填“大”或“小”）的坡度； （2）小车通过AB段的路程为_______cm；小车通过AC段的平均速度为_______m/s； （3）测量小车到达B点的时间，如果小车未到达B点就停止计时，测量AB段的平均速度会偏_______（填“大”或“小”）； （4）小李利用如图乙所示的传感器测出不同时刻小车与挡板的距离，并计算出小车在不同位置的速度，利用计算机绘制的图像如图丙所示，可判断小车做_______运动。（选填“匀速”或“变速”）。 【答案】（1）小；（2）40.0 0.16；（3）大；（4）变速 【解析】（1）斜面坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间更长，方便计时测量，因此应保持较小坡度。 （2）[1]由图可知，A端对应刻度，B端对应刻度，因此AB段路程 [2]C点位于零刻度线上，则AC段总路程 运动时间 小车通过AC段的平均速度 （3）小车未到达B点就停止计时，测得的时间比真实时间偏小，路程测量准确，由可知，计算出的平均速度会偏大。 （4）由丙图的图像可知，小车速度随时间不断增大，速度发生变化，因此小车做变速运动。 25．小雪同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动，让小车从带刻度的斜面上A点由静止开始下滑，测出不同阶段的平均速度。 （1）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； （2）测出小车从A处滑到C处的时间，则小车在AC段的平均速度________； （3）想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，小雪应该将小车从________（选填“A”或“B”）处由静止释放； （4）如果保持此斜面的坡度不变，增大AC的长度，再次测得的平均速度________（选填“变大”“不变”或“变小”）； （5）如果过了A点后才开始计时，B、C点计时均准确则会影响vAB、vBC、vAC三者中的________（选填“1”“2”或“3”）个； （6）另一同学调整斜面倾角利用位置传感器通过超声波测出小车运动的实时距离，再用计算机算出速度，如图2所示。小车从A处滑到C处的过程中，位置传感器的屏幕图像如图3所示。由图像可知，小车沿斜面下滑时做________（选填“匀速”或“变速”）运动。 【答案】（1）向右；（2）0.32；（3）A；（4）变大；（5）2；（6）变速 【解析】（1）为了便于测量时间，应使斜面的坡度小一些，所以应将支撑木块向右适当移动。 （2）由图1可知，小车在AC段的路程为 所以小车在AC段的平均速度为 （3）后半段的平均速度是指从A到C这个过程的后半段的平均速度，所以必须从A静止释放小车。 （4）由于小车在斜面上做加速运动，所以若保持斜面坡度不变，增大AC的长度，则所测AC段平均速度变大。 （5）如果让小车过了A点后才开始计时，B、C点计时均准确，则会影响AB、AC段的时间，不会影响BC段的时间，所以会影响vAB、vBC、vAC三者中的2个。 （6）如图3为小车速度随时间变化的图像，由图像可知，小车速度越来越大，所以小车沿斜面做变速运动。 ▌题型06 测量速度综合实验探究题 1．实验报告核心内容：实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、实验数据记录、实验结论、交流讨论。 2．实验拓展分析 改变斜面倾斜程度：倾角越大，小车运动越快，平均速度越大； 验证速度是否变化：测量多段相等路程的时间，计算各段平均速度进行对比； 实验评估：从操作可行性、误差来源、方案合理性等角度分析。 26．小明在做“测量小车运动的平均速度”实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的小方框内是小车到达两处时电子表上的显示数字（数字分别表示“时：分：秒”）。 （1）实验时应使斜面的坡度较___________（选填“大”或“小”），这样做的目的是___________。 （2）实验时从点静止释放小车并开始计时，当到达点时停止计时，所用时间如图所示，则小车在段的平均速度发现与上半段的平均速度相同，是___________。 （3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从点静止释放，测出小车到达点的时间为___________，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度，发现与上半段的平均速度相同，分析出现此种情况的原因是___________。 （4）为了正确地计算出下半程小车运动的时间，请你写出具体的实验操作：_________ （5）经过正确的操作，测得段的运动时间为，则下列四个速度随时间变化关系图像中，能反映出小车在段运动情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）小 便于测量时间；（2）0.25；（3）2 从点静止释放到点的时间，并不是从运动到点过程中段所用的时间；（4）再一次从点静止释放小车，测得小车从点运动至点所用的时间；（5）D 【解析】（1）[1][2]斜面的坡度越大，小车在斜面上运动的速度越快，时间越短，为了便于测量时间，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。 （2）A到B的路程 运动时间，小车在段的平均速度为 （3）[1]小车从B点静止释放时的初速度为0，与小车从A点到B点时一样，且路程相同，因此测得的时间与上半程相同也为2s。 [2]从B点静止释放到C点的时间，并不是从A运动到C点过程中BC段所用的时间。 （4）让小车从A点由静止开始下滑，分别记录小车到达B点和C点的时间，用到达C点的时间减去到达B点的时间，即为下半程的运动时间。 （5）根据数据分析可知，小车在上半段运动的时间长，路程短；下半段运动的时间短，路程长，说明小车在做加速运动，即速度随时间逐渐变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 27．为比较纸锥下落快慢，用两个相同的纸片分别裁去一个扇形（如图甲所示），做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥。 （1）两个纸锥从同一高度同时释放，则选择图乙中___________（选填“a”或“b”）所示的位置释放，如何比较两个纸锥运动的快慢呢？以下是三位同学的方案，①甲同学认为，先着地的纸锥运动快：②乙同学认为在落地前，下方的纸锥运动快；③丙同学认为，应当测出纸锥下落的高度和时间，求出速度，速度大的运动快。他们三人的方法在本质上相同的是___________（在下列选项中选择）； A．甲和乙        B．甲和丙        C．乙和丙        D．三人方法都不相同 （2）小芳又猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的质量有关，并打算继续用乙图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系，小明认为这样做不科学，你认为不科学的原因是___________； （3）用频闪相机拍下某一纸锥下落过程的照片如图丙所示，纸锥从A下落到B的过程是___________（选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，判断的依据是___________。已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片与实际物体的尺寸大小之比为1:8，测得照片上B、D之间距离为2cm，则纸锥在C位置时的速度为___________m/s； （4）取三个纸锥，让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图丁是其中一段的示意图，则对于图丁中的这段运动过程，纸锥1、纸锥2、纸锥3三个纸锥的速度之比是___________。 【答案】（1）a C；（2）没有控制纸锥的质量相同；（3）加速 相同时间间隔内，纸锥下落的距离变大 0.4；（4）1:2:3 【解析】（1）[1]两个纸锥从同一高度同时释放，纸锥下端下落的高度应相同，则选择图乙中a所示的位置释放。 [2]甲同学是通过相同时间比路程，得出纸锥运动快慢；乙、丙同学是通过相同路程比时间，得出纸锥运动快慢，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）研究纸锥下落快慢与锥角的关系时，需要控制纸锥的质量相同，而图乙中的两个纸锥是用相同纸片裁去不同扇形做成的，质量不同，所以不科学的原因是没有控制纸锥的质量相同。 （3）[1][2]由图丙所示，纸锥从A下落到B的过程，相同时间间隔内，纸锥下落的距离变大，说明纸锥从A下落到B的过程是加速运动。 [3]纸锥在C位置时的速度为 （4）由图丁得，设每块砖的高度为s，照相机曝光一次时间为t，纸锥1的速度为 纸锥2的速度为 纸锥3的速度为 则纸锥1、纸锥2、纸锥3三个纸锥的速度之比是 28．（1）科科在“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，其目的是减小测量______（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； ②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）加速 0.1 0.7 【解析】（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]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]如果小车过了A点才开始计时，会使测得时间偏小，根据公式可知，测得上半段的平均速度偏大。 [4]由图可知，小车下半段通过的路程为 [5]根据公式可知，小车通过斜面下半段的平均速度为 （2）[1]通过图像可以看出，v-t图象是一条向上倾斜的直线，所以小车在斜面上滑下时是加速运动的。 [2]图丁中阴影部分的面积为通过的路程，即 根据公式可知，小车A在0~1s内的平均速度为 [3]由图像可知，小车A的速度与时间成正比，比例系数k为 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 根据公式可知，小车B的速度大小 29．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：小车从带刻度且分度值为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）某次实验的过程如图甲所示，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会__________（“偏大”“偏小”或“不变”）； （3）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；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； 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加速运动的； ③若小车在斜面上运动路程中点的速度为，时间中点的速度为，则和的大小关系是__________； ④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）的面积就是物体运动的距离。如图丁是另一物体M运动的v-t图像，请通过丁图分析出物体M在0~1s内的平均速度为__________m/s。如果在物体M开始运动的同时，在M后方0.6m处释放一同向匀速运动的物体N，当时两物体在某位置恰好相遇，则物体N的速度大小__________m/s。（物体M未停止运动且速度变化趋势不变） 【答案】（1）；（2）偏大；（3） 0.1 0.5 【解析】（1）实验中利用刻度尺测量路程，秒表测量时间，结合计算得出物体的平均速度，所以实验原理为 （2）上半段AB的路程是准确的（可从刻度尺读出）。如果过了A点才开始计时，则记录的时间会比实际时间偏小。根据，当s不变、t偏小时，计算出的速度v会偏大。 （3）[1]图丙是速度-时间图像（图），图像是一条从原点出发的倾斜直线，表示速度随时间增加而变大，即小车做加速直线运动，所以小车在斜面上运动时前半程运动时间比较长，后半程时间比较短，因此时间中点在路程中点前面，所以。 [2]由题可知，速度-时间图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是物体运动的距离。如图丁，其阴影部分为一个直角三角形，所以物体M在0~1s内运动的路程为 所以其平均速度 [3]由上一问可发现，做初速度为零的均匀加速直线运动的物体，在某一段平均速度等于其初速度加末速度的一半，且物体N每秒钟速度的增加量 所以可设，物体M、N相遇时，M的速度为，N物体做匀速直线运动，速度为，相遇时间为，所以有 ① ② 联立①②，解得。 30．小明利用图中实验装置测量小车沿斜面下滑的平均速度，并设计了下表所示的表格：（秒针1格表示1s） 路程s/m 时间t/s 平均速度 AB段 4 BC段 AC段 80.0 （1）该实验的原理是_______； （2）实验中，应使斜面保持________（选填“较大”或“较小”）的坡度目的是________________； （3）实验中，对于获取下半程BC段的平均速度，下列方法最好的是（　　） A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用时间与路程，计算得到 B．小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间，再测量路程，计算得到 C．不测量，利用已有数据求得，，再计算得到 （4）请根据表格中所给信息回答：________cm，________s，________m/s； （5）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________； （6）如图的图像中，能表示小车从A到C的运动图像的是________。 A． B． C． D． 【答案】（1）；（2）较小 便于测量时间；（3）C；（4）40.0 2 0.2；（5）小；（6）B 【解析】（1）实验是测量小车沿斜面下滑的平均速度，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：。 （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）A．小车在运动过程中经过B点时的速度不等于零，因此不能让小车从B点由静止释放，故A不符合题意； B．小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，由于在运动过程中计时会出现误差，对最终实验结果也会产生误差，故B不符合题意； C．不测量，利用已有数据求得，，再根据计算得到vBC，可以减少误差，故C符合题意。 故选C。 （4）[1][2][3]由题图可知，刻度尺的分度值为1cm，小车从B点运动到C点的路程为 由图可知，全程的时间为tAC＝6s，前半程的时间为tAB＝4s，所以小车从B点运动到C点的时间为 则小车通过BC的平均速度为 （5）如果让小车过了B点后才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由公式可知，路程sAB不变，所以所测AB段的平均速度偏小。 （6）小车通过相同的路程，后半程的时间比前半程短，所以小车做加速运动，A为匀速直线运动，B为加速运动，C先做加速运动后做匀速直线运动，D先做加速运动后做减速运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $