2.3 速度的测量（讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

本讲义聚焦“速度的测量”核心知识点，系统梳理从实验原理（v=s/t）、器材使用到数据处理的完整流程，延伸至区间测速、频闪摄影等生活应用，再通过s-t与v-t图像实现运动规律的数学表达，构建“实验-应用-图像”递进式学习支架。 资料以科学探究为核心，实验设计强调细节（如电动机稳定后计时减少误差），结合频闪摄影等实例培养物理观念，图像分析通过易错提醒强化科学思维。随学随练与题型训练助力课中教学实施，课后可帮助学生查漏补缺，提升解决实际问题能力。

第2章 机械运动 第3节 速度的测量 课标要点 会测量物体运动的速度。 学习重难点 重点：速度的测量。 难点：用图像形式描述运动快慢。 知识点 测量物体运动的速度 【实验原理与方案】要测量钩码上升的速度，需要测量钩码通过的路程s和通过这段路程所用的时间t，再利用公式v=s/t 即可计算出钩码速度v的大小。 【实验装置与方法】本实验要用到刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台等。搭建如图所示的实验装置。电动机稳定运行时，能够通过细线带动钩码缓慢平稳地竖直上升。 【实验操作和数据收集】 （1）刻度尺紧靠立柱，平行于细线放置。在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线。 （2）打开电动机，当钩码经过标记线O处开始计时，此后钩码每经过一个标记线记录一次时间。 过程 路程s/cm 时间t/s 速度v/（m·s-1） O→A 10 A→B 10 B→C 10 C→D 10 D→E 10 【数据处理】将相关测量数据填入表中，并求出钩码上升的速度。 【交流讨论】根据所得数据，描述钩码的运动情况。 分析：根据所得数据可知，钩码近似做匀速直线运动。 易错提醒 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会使测量的速度偏小。 因为刚接通电动机电源时，电动机的速度从小变大，若进行计时，会使测量时间变大，根据v=s/t可知，使测量的速度偏小。 随学随练 1．某小组同学正在做“测量物体运动的速度”的实验。 （1）小组成员想用如图所示装置完成实验，需要补充的实验器材还有：__________；测量物体运动速度的原理是________。 （2）小组成员设计了以下实验操作步骤来测量钩码上升的速度： ①钩码每经过一个标记线记录一次时间； ②在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线； ③将钩码对齐标记线O处，打开电动机，同时开始计时； ④刻度尺紧靠铁架台的立柱，平行于细线放置。 请将上述实验操作步骤按照正确顺序排列：____________。其中，步骤______可能会对实验产生影响，请写出调整改进的方法：_________________。 【答案】（1）秒表；v=s/t （2）④②③①；③；将钩码移至O处下方一些，打开电动机，待钩码对齐O处开始计时 【详解】（1）测量物体运动速度实验原理是v=s/t，需要测量运动的路程s和时间t，测量运动的路程刻度尺已有，故需要补充测量时间的工具是秒表。 （2）先安装实验装置（④），再用刻度尺确定测量的路程（②），接着让钩码开始运动并计时（③），最后记录到达终点的时间（①），故正确操作步骤排列：④②③①。 步骤③中“将钩码对齐标记线O处、打开电动机、开始计时”是同时操作，人眼观察和手动操作存在反应时间，会导致计时与钩码的实际运动不同步，要么计时早于运动开始，要么晚于运动开始，最终使测量的时间t出现误差，进而导致速度计算结果不准确。故步骤③可能会对实验产生影响。 调整改进方法：将钩码移至O处下方一些，打开电动机，待钩码对齐标记线O处开始计时，避免同时操作导致的计时与运动不同步误差。 知识点 一些其他测速的方法 1. 区间测速 “区间测速”目前在全国大部分高速路实行。原理就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。 2. 超声波测速（回声测距法） 如图所示，利用超声波在空气中传播速度约340m/s的已知条件，测速仪先后发射两次超声波脉冲，记录脉冲从发射到被运动物体反射返回的时间差，分别算出两个时刻物体与测速仪的距离，用两次距离的差值除以两次测量的时间间隔，即可得到物体的平均速度v=Δs/Δt，是交通测速场景的常用方案。 3. 测量小车沿斜面下滑的速度 （1）实验原理：v＝s/t （2）实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属挡板等。 （3）实验过程 ①如图，将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的斜面； ②将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车要通过的路程s1，把和后面测得的数据填入实验记录表格中； ③用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1； ④根据测得的s1、t1，利用公式v1= s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 ⑤将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2； ⑥测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 ⑦实验记录表格 路程 s1= s2= 时间 t1= t2= 平均速度 v1= v2= （4）分析论证 ①计算全程、上半段的平均速度： 全程的平均速度 v＝ 上半段的平均速度 v＝ ②计算下半段的平均速度 下半段通过的路程 s3=s1-s2，小车通过下半段路程所用时间 t3=t1-t2 下半段的平均速度 v3＝ ③三次平均速度的大小依次是v3＞v1＞v2。 （5）实验结论 ①小车沿斜面下滑做加速直线运动（选填“匀速”、“加速”或“减速”）。 ②各段路程的平均速度不相等（选填“相等”或“不相等”）。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度。 4. 频闪摄影 频闪摄影又被称为连闪摄影，是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行，闪光灯每隔0.02s闪亮一次，底片就记录下这时物体的位置。 （1）如图所示，苹果从A处下落到D处各段所用的时间是 tAB= tBC= tCD=0.02s 苹果从A处下落到D处所用的时间是 tAD=0.02s×3=0.06s （2）计算苹果在各段的平均速度： 苹果在全程的平均速度： 因为s1< s2< s3，t1= t2= t3。所以苹果下落的速度是越来越大。 易错提醒 频闪摄影易错点分析 1. 时间间隔计数错误‌：不能直接数照片里的物体像的个数来算总时间，总时间=（像的个数-1）×频闪周期，比如4个像对应3个时间间隔，总时长为3×0.02s=0.06s，很多同学直接用4×0.02s计算导致结果出错。 ‌2. 运动状态判断偏差‌：误以为相邻像间距变大就一定是匀速运动，实际只有相邻像间距完全相等时才是匀速直线运动，间距变大是加速、间距变小是减速。 随学随练 1． “区间测速”是加大道路限速监控管理的一种方式，即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。 【实验室测速度实验】如图甲是“测量小车运动的速度”实验装置。 （1）为了便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很________的坡度。 （2）图甲中秒表每格时长为1s，该次实验中秒表指针旋转不足一圈，小车从A点由静止下滑，到达C点，所用时间为2.8s，则小车通过BC段的平均速度为________m/s。 （3）由实验可得：小车在下滑过程中速度越来越________（选填“大”或“小”）。 【解决生活实际问题】如图乙是高速公路上的区间测速提示牌。 （4）在遵守交通规则的前提下，汽车通过该区间的时间不能少于________小时。 【答案】（1）小；（2）0.75；（3）大；（4）0.08 【详解】（1）在“测量物体运动的平均速度”实验中,斜面的坡度需适宜,不能太小,否则小车不能从斜面上自由滑下；不能太大,否则小车在斜面上滑行速度太快,不便于测量小车在斜面上的运动时间，故为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持较小的坡度。 （2）由题意和题图甲可知 由题图甲知BC间的路程是60cm，所以小车通过BC段的平均速度 （3）小车通过BC段的时间是0.8 s，通过AB段的时间大于通过BC段的时间，而AB段的路程等于BC段的路程，由v=s/t可知小车通过AB段的速度小于通过BC段的速度，即小车的速度越来越大。 （4）警示牌上数字“100”的含义为限速100 km/h，区间测速的长度s=8 km，根据v=s/t可得，为避免超速，小汽车通过这个区间的最少时间 。 知识点 物体运动图像 在物理中常采用图象方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来，这种方法称为图象法。 （1）匀速直线运动的s-t图像 用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程s，就得到了s-t图象。该图象是过原点的倾斜直线，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动；同一图象中直线的倾斜度越大，表示物体的速度越大，如图甲所示，速度va＞vb。图乙中随时间的增加路程不变，表示物体静止。 s-t图像 甲 乙 （2）匀速直线运动的v-t图像 用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了v-t图象。匀速直线运动的v-t图像是一条与t轴平行的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的。 在v-t图象中，同一坐标系，截距越大，速度越大。如图所示，随时间的增加速度不变，表示物体做匀速直线运动，且v甲＞v乙（选填“>”或“<”）。 （3）s-t或v-t图像的应用 ①读出任一时间内物体通过的路程或通过一段路程所用的时间。 根据如图甲所示的图像，物体甲在5s内通过的路程为20m. ②求出做匀速直线运动物体的速度，比较运动的快慢情况 如图乙所示，甲、乙的速度分别为： v甲＝=＝4m/s v乙＝=＝1m/s 故v甲>v乙（选填“>”或“<”）。 ③在同一坐标系中比较运动的快慢 如图所示，时间相同t=t2时，比较路程：因为s2＞s1，所以A物体运动的快。路程相同s=s1时，比较时间：因为t1＜t2，所以A物体运动的快。 ④在不同坐标系中比较运动的快慢 如图所示，甲、乙的速度分别是： v甲＝=＝0.4m/s v乙＝=＝0.1m/s 所以v甲>v乙（选填“>”或“<”）。 易错提醒 1. ‌混淆图像类型‌：误把s-t图像当成v-t图像，s-t图像的交点代表两物体相遇，v-t图像的交点仅代表速度相等，并非相遇。 ‌2. 概念理解偏差‌：错误认为s-t图像是物体的实际运动轨迹，它仅能描述直线运动的位移随时间变化关系。 ‌3. 细节判断失误‌：v-t图像中水平线段代表匀速直线运动，不少同学会误判为静止。 ‌4. 单位换算疏漏‌：忽略坐标轴物理量的单位，比如把30m/s错当成30km/h，导致计算结果出错。 随学随练 1． 甲、乙两车在某一平直公路上，从同一地点同时向东运动，它们的s-t图像（路程-时间图像） 如图所示。则下列判断错误的是（　　） A．甲、乙都在做匀速直线运动 B．甲的速度小于乙的速度 C．若以乙为参照物，甲往东运动 D．经过4s，甲乙相距8m 【答案】C 【详解】A．由图像可知，甲和乙的s-t图线都是正比例图线，说明它们通过的路程与时间成正比，即甲、乙都在做匀速直线运动，故A正确，不符合题意； B．由图像可知，相同时间内乙通过的路程大于甲，所以乙的速度大于甲的速度，故B正确，不符合题意； CD．两车同时、同地向东做匀速直线运动，由图知，4s时间乙车的路程为12m，甲车的路程为4m，则甲车在乙车的后方处，即甲乙相距8m，以乙为参照物，甲向西运动，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。故选 C。 2．小物家、小理家和博物馆，在同一直线上，小理家离博物馆1.8km，小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．小物家离小理家一定是3km B．小物家离小理家可能是0.9km C．小物家离博物馆可能是1.2km D．小物家离小理家可能是0.6km 【答案】D 【详解】由图像可知，小理经过4.5km的路程需要的时间是25min，小物的图像上1.5km对应25min，两个人的速度分别为 ； 小理家离博物馆1.8km，小理从家到博物馆所用时间 小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，小物从家到博物馆所用时间 小物家到博物馆的距离 即小物家离博物馆一定是1.2km。 若小物和小理位于博物馆的同侧，则小物家离小理家的距离为 若小物和小理位于博物馆的两侧，则小物家离小理家的距离为 综上，故D正确，ABC错误。故选D。 题型 测量物体运动的速度 实验操作关键要点 1. 标记线设置‌：通常在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线，方便分段测量路程与时间。 2. 计时起点选择‌：‌不能将O点（起始标记线）作为钩码的起始位置‌，因为此时电动机还未稳定运行，会导致数据误差。需等待电动机稳定后，钩码经过O点再开始计时。 3. 转速控制‌：必须控制电动机转速不能过大，否则钩码运动过快，会导致测量时间的误差大。 4. 数据收集‌：钩码每经过一个标记线，就记录一次对应的总时间，后续分段计算每一段的速度。 活学活用 1．某小组同学为了测量钩码匀速上升的速度，搭建如图所示的实验装置进行实验。 （1）实验时，除了需要测量钩码上升时通过的路程，还要用_______（测量工具名称）测量通过这段路程所用的时间，再利用公式_________计算； （2）起始点没有从零刻度线而是从标记线O开始的原因是：________。 【答案】（1）秒表； v=s/t ；（2）钩码刚开始运动时不是做匀速直线运动 【详解】（1）要测量钩码匀速上升的速度，除了用刻度尺测量路程s，还需要用秒表（或停表）测量时间t，再利用公式 v=s/t 计算速度。 （2）钩码刚开始运动时，由于受到多种因素影响，如电动机启动时不稳定等因素，不是做匀速直线运动，为了减小实验误差，测量其匀速上升阶段的速度，所以起始点不从零刻度线而是从标记线O开始。 2．某小组同学进行“测量金属块运动速度”的实验。 （1）本实验主要测量工具如图所示，a图读数为______； b图器材名称______，量程为______，分度值为______，本实验的实验原理是______。 （2）完成表格第三、第四列数据和栏目的填写。 过程 时间 路程 ______     ______ \     ______ \     ______ \     ______ \     ______ \ （3）根据测量的数据，可以判断出金属块在______到______填写字母间做匀速直线运动。你的判断依据是______。 （4）下列图像中能正确反映金属块做匀速直线运动情况的是______。 A B C D 【答案】（1） 07：00 刻度尺 0∼60cm 1cm v=s/t （2）速度 10.0cm 20.0cm 30.0cm 40.0cm 50.0cm （3）A E 相同时间内通过的路程相等 （4）AD 【详解】（1）a图是停表，读数为07∶00。 b图器材是刻度尺，刻度尺的量程为 0∼60cm ，分度值为1cm（每大格10cm，分10小格）。 本实验通过测量金属块运动的路程、时间，通过速度的计算公式来测量物体的运动速度，则测量速度的实验原理是速度公式 v=s/t。 （2）实验需计算速度，因此第三列为速度v（cm/s）栏目。 的路程：10.0cm，由刻度尺可知，O到A的距离为10.0cm。 的路程：20.0cm，由刻度尺可知，O到B的距离为20.0cm。 同理，后续路程：：30.0cm； ：40.0cm；：50.0cm； （3）由图可得A到 E做匀速直线运动。依据：相等时间内通过的路程相等。观察时间：用时1.6s，用时；从、、、，每段时间均为2s，且每段路程均为0.10m，说明相等时间内路程相等，故A到E段做匀速直线运动。 （4）匀速直线运动的图像是一条过原点的倾斜直线，图像是一条平行于时间轴的直线，所以能正确反映金属块做匀速直线运动情况的是路程-时间图像为过原点的倾斜直线和速度-时间图像为平行于时间轴的直线的图像。故AD符合题意，BC不符合题意。故选AD。 题型物体运动图像 运动图像主要包含s-t（路程-时间）和v-t（速度-时间）两类 1. 看清横坐标和纵坐标对应的物理量，确认是‌s-t图像还是v-t图像‌，同时注意单位标注； 2. 明确两类图像都只描述直线运动，不代表物体的实际运动轨迹； 3. 核心分析要素：轴、线、斜率、点、截距、交点（v-t额外需关注面积）。 活学活用 1．如图所示是甲、乙两辆车同时同地同方向做匀速直线运动的s-t图像，由图像可得到甲车的速度为______米/秒，甲车在第5秒内所通过的路程为_______米。以乙车为参照物，甲车是_______的（选填“静止”或“运动”）。当两车相距200米时，甲车恰好运动了________秒的时间。 【答案】 5 5 运动 80 【详解】由图可知，甲车做匀速直线运动，甲车8s运动了40m，其速度为 因为甲车匀速运动，速度一定，所以甲车在第5秒内所通过的路程为 甲乙两车速度不同，所以以乙车为参照物，甲车是运动的。 由图可知，乙车做匀速直线运动，乙车12s运动了30m，其速度为 假设甲车恰好运动Δt后，两车相距200米，则有 即 解得，。 2．通往浦东国际机场的迎宾高速全长约18km，限速100km/h。 （1）求汽车通过这段高速的最短时间tmin=___________分钟。（需要有计算过程） （2）有甲、乙两辆汽车在这段高速的两端同时出发并相向而行，甲车的s-t图像如图所示，乙车的速度大小为20m/s，求经过多少时间两车相遇？ 【答案】（1）10.8；（2）400s 【详解】（1）由题意可知，汽车通过这段高速的最短时间 （2）由甲车的s-t图像可知，甲车做匀速直线运动。从图像中任取一点，如（4s, 100m），可求出甲车的速度为 两车相向而行的总路程 甲、乙两辆汽车在这段高速的两端同时出发并相向而行，两车的总速度为 两车相遇的时间为 基础通关 1．为探究物体运动如图所示，是对甲、乙两辆汽车运动情况进行频闪照相的结果示意图，由图可知正确的是（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．0~40s时，乙车一定在做匀速直线运动 C．0~40s内，甲车和乙车的平均速度不同 D．0~10s内，甲车平均速度比乙车平均速度大 【答案】D 【详解】AB．由图可知，在相等时间内，甲车通过的路程都相同，甲车做匀速直线运动，乙车在相同的时间内，通过的路程越来越大，故乙车做加速直线运动，故AB错误； C．由图可知，0~40s内，甲车和乙车的时间相同，通过的路程相同（均为1200m），由v=s/t可知，两车的平均速度相同，故C错误； D．由图可知，0~10s内，甲车的路程为300m，乙车的路程为200m，由v=s/t可知，甲车的平均速度大于乙车平均速度，故D正确。 故选D。 2．小新同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度，让小球从A点由静止开始沿斜面下滑，并用电子表记录小球通过A、B、C三个位置的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。则下列说法正确的是（　　） A．记录小球位置时应该以小球球心为准 B．斜面坡度陡一些，便于测量时间 C．小球在AC段运动的平均速度是50m/s D．小球BC段平均速度大于AB段平均速度 【答案】D 【详解】A．测量小球位置时，应以小球与斜面接触点或小球的左端为准，而非球心，这样能更准确对应斜面刻度，故A错误； B．斜面坡度越陡，小球下滑的速度越快，通过相同路程所用的时间就越短。为了便于测量时间，应使斜面坡度适当平缓一些。故B错误； C．由图可知，小球从A点运动到C点的路程为 所用时间为 根据平均速度公式 v=s/t得，小球在AC段的平均速度为 故C错误； D．由图可知，小球在AB段的路程为 所用时间为 则AB段的平均速度为 小球在BC段的路程为 所用时间为 则BC段的平均速度为 故，故D正确。 故选D。 3. 如图是对几个物体的运动情况作出的相应的图像。其中物体做匀速直线运动的是（ ） A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】B 【详解】由图可知，①②两图是图像，①中是平行于横轴（t）的直线，表示随着时间的变化，物体位置没变，即保持静止，②中是倾斜直线，表示物体运动的路程与时间成正比，即做匀速直线运动。 由图可知，③④两图是图像，③中是平行于横轴（t）的直线，表示物体运动速度不随时间的变化而变化，即物体做匀速直线运动，④中是倾斜直线，表示物体运动的速度与时间成正比，即做加速运动。 综上，故ACD不符合题意，B符合题意。故选 B。 4. 下图为甲、乙两物体的s-t图像，甲、乙同时同地向东做匀速直线运动，下列说法错误的是（     ） A．甲的速度比乙大 B．以甲为参照物，乙向西运动 C．4s时甲、乙两个物体相距8m D．通过24m的路程乙比甲少用16s 【答案】D 【详解】从 s-t 图像中读取数据，利用公式v=s/t计算速度：甲物体：当 时，   可知 乙物体：当 时，可知 逐个分析选项： A．，故A 正确； B．甲、乙同时同地向东运动，且 v甲​>v乙​，所以甲比乙快。 以甲为参照物，乙的位置相对于甲向西变化，即乙向西运动，故B 正确； C．4s 时，甲的路程： 乙的路程 两者相距，故C 正确； D．甲通过 24m 的时间： 乙通过 24m 的时间： 时间差：，说明乙比甲多用 16s，不是少用，故D错误。 故选D。 5. 学校举办机器人模拟救援比赛，甲、乙、丙三个机器人同时从同一地点出发向同一方向沿直线运动，绘制的图像如图所示，下列说法错误的是（     ） A．三个机器人的运动都属于机械运动 B．甲机器人的速度大于乙机器人的速度 C．只有丙机器人做匀速直线运动 D．甲、乙机器人到达终点所需时间之比为1∶2 【答案】C 【详解】A．三个机器人的位置都随时间发生改变，都属于机械运动，故A正确； B．由左图图像可得 则，故B正确； C．图像中，倾斜过原点的直线代表路程与时间成正比，说明甲、乙都做匀速直线运动； 丙的图像是水平直线，速度不变，丙也做匀速直线运动，故C错误； D．设出发点到终点距离为s，甲、乙到达终点的时间比，故D正确。 本题选择说法错误的，故选C。 6．甲、乙两物体分别从A、B两地同时沿同一直线运动，它们的图像分别如图所示。当甲乙相遇时，甲物体恰好运动了18米，则A、B两地间的距离（　　） A．一定等于18米 B．可能小于18米 C．一定等于6米 D．可能大于30米 【答案】B 【分析】根据图像求出甲和乙的速度，甲和乙的运动情况可分两种：相向运动和同向运动，分别对两种情况进行分析，得出A、B两地的距离。 【详解】由图像可知甲、乙两物体做匀速直线运动，甲的速度为 乙的速度为 从出发到相遇经历的时间 则这段时间内乙通过的路程为 若两物体从A、B两地同时沿同一直线同向运动，则有，则A、B两地间的距离 若两物体从A、B两地同时沿同一直线相向运动，则有 即A、B两地间的距离可能为6m，也可能为30m。故选B。 7. 如图所示，在用斜面和木块做“测量物体运动的平均速度”实验时，将带刻度的木板一端垫高做成斜面，小明用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程。频闪照相机每隔0.2s拍一张照片，照片记录了木块在不同时刻的位置，木块从A运动到F的平均速度是______cm/s，木块在做______直线运动。 【答案】 7.5 加速 【详解】频闪照相机每隔0.2s拍一张照片，照片记录了木块在不同时刻的位置，刻度尺的分度值是0.1cm，木块从A运动到F的平均速度是 由图得，木块下滑过程中，相同时间间隔内，通过的距离越来越大，说明木块在做加速直线运动。 8. 在校园科技节上，小明设计了“赛车竞速”比赛，让小车从斜面的不同高度滑下，测量小车在斜面上的平均速度。实验中，测得小车从顶端滑到底部的总时间，斜面总长。 (1)小车全程的平均速度________m/s。 (2)若将小车从斜面更高处释放，小车全程的平均速度会________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是__________________。 【答案】(1)0.5；(2) 变大 从更高处释放小车时，坡度更陡，滑完全程AC的时间更短；根据v=s/t，斜面总路程不变，时间减小，因此平均速度变大 【详解】（1）全程的平均速度 （2）从更高处释放小车时，坡度更陡，小车下滑过程整体速度更快，滑完全程AC的时间更短；根据v=s/t，斜面总路程不变，时间减小，因此平均速度变大。 9. 如图甲所示，用“频闪照片”记录了A、B两个小球向下运动时每隔1 s所处位置。可以判断A球做__________直线运动；B球的运动可用图乙图像中的__________图线表示。 【答案】 变速/加速 C 【详解】频闪照片每隔相同时间记录一次位置。A球相邻位置间距逐渐增大，说明速度逐渐增大，做变速（加速）直线运动； B球相邻位置间距相等，说明速度不变，做匀速直线运动。图乙中C图线表示路程随时间均匀增大，符合B球运动；D图线表示静止，故填C。 10. 小明同学在填写“测量小球运动的速度”实验报告中遇到了一些问题，请你帮他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】： (1)填写实验原理_________ 。 【实验器材】：小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 【实验步骤】： (2)①一小球在水平桌面上沿直线运动，如图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 ②分别测出小球通过的路程：sAB＝ __________ cm，sBC＝31.10cm，sCD＝19.70cm；记录这三段路程所对应的时间：tAB＝1.0s，tBC＝1.0s，tCD＝1.0s。 ③分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 【实验结论】： (3)小球在AD段的平均速度为：vAD＝ _________ cm/s（保留小数点后一位）。 (4)vAB_____ vCD（选填“＞”“＜”或“＝”），小球在水平桌面上做 _______ （选填“匀速”或“变速”）运动。 【答案】(1)v=s/t；(2)42.4；(3)31.1；(4) ＞；变速 【详解】（1）本实验需要测量小球运动的路程、所用时间，利用速度公式来计算平均速度，实验原理是v=s/t （2）由图知刻度尺的分度值为0.1cm，A点在零刻度线处，B点对应刻度42.4cm，则sAB＝42.4cm （3）sAD＝93.2cm 小球在AD段的平均速度为 （4），sAB＝42.4cm，sCD＝19.7cm 则 由 v=s/t可知， 小球在水平桌面上做变速运动。 素养提升 11．某小组同学进行测量金属块运动速度的实验； (1)本实验主要测量工具除秒表外，还有________，如图（a）（b），物体的长度为_______，物体的长度为__________； (2)测量运动物体速度的原理是_________； (3)如图所示打开电动机，当金属块经过标记点O时开始计时，记录数据，他将数据记录在下表中。请根据相关信息回答下列问题： 过程 路程 时间 速度 0→A 0.100 2.50 0.0400 A→B 0.100 2.61 0.0383 B→C 0.100 2.44 0.0401 C→D 0.100 2.56 0.0390 D→E 0.100 2.39 0.0418 ①当钩码在最下端的零刻度线时，某同学就立刻按秒表开始计时，下列关于该操作的判断及理由正确的是( ) A．合理，零刻度线是明确的起始标记，便于计时操作； B．合理，钩码在零刻度线时已开始运动，此时计时准确； C．不合理，零刻度线位置偏远，不便于观察计时； D．不合理，钩码在零刻度线静止，释放后先短暂加速，并非匀速阶段； ②根据所得数据，判断钩码做__________运动；判断依据是___________________。 【答案】（1）刻度尺；3.0；3.80；（2）v=s/t；（3）D；变速直线；路程相同时，所需的时间不同，速度不同 【详解】（1）本实验主要测量工具除秒表外，还有刻度尺测量长度。 如图（a）所示，分度值为1cm，故读数为3.0cm。 如图（b）所示，分度值为0.1cm，物体B的长度为L=9.80cm-6.00cm=3.80cm （2）根据速度公式，测量运动物体速度的原理是v=s/t。 （3）当钩码在最下端的零刻度线时，某同学就立刻按秒表开始计时，是不合理，钩码在零刻度线静止，释放后先短暂加速，并非匀速阶段，故D符合题意；ABC不符合题意。故选D。 分析所得的数据，发现路程相同时，所需的时间不同，所求的速度也不相同，故钩码做变速直线运动。 12．创新小组想测量气泡在水中的运动速度，在玻璃管中注水，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。如图所示，先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端顶部，再把右端放到水平桌面上，将左端垫高，测量并在表格中记录气泡通过各区间的时间及相应的速度。 区间s/cm 0～20 20～40 40～60 60～80 时间t/s 4.9 4.8 5.0 4.9 速度v/（cm/s） 4.1 4.2 4.0 4.1 (1)本实验中，气泡在水中运动速度的实验原理是________；（用公式表示） (2)为了更准确地测量气泡在水中运动的时间，可以将玻璃管左端垫得________（选填“高”或“低”）一点； (3)分析表中数据可知：气泡在相等的时间内通过的路程在误差允许的范围内相等，做________运动。 【答案】(1)v=s/t；(2)低；(3)匀速直线 【详解】（1）该实验采用间接测量法，测量气泡的运动速度时，需要测量运动的距离和时间，本实验中，研究气泡运动速度的实验原理是v=s/t。 （2）为了准确测量时间，可以将玻璃管左端垫得低一点，使气泡运动慢一些，增大气泡的运动时间，所以应该使玻璃管变缓一些。 （3）分析表中数据可知，在相等的时间内通过的路程相等，其通过的路程与所用时间成正比，即物体做的是匀速直线运动。 13. 某同学用玻璃管，做“测量小气泡匀速直线上升速度”的实验。 (1)该实验的测量原理：____________________。 (2)该实验需要的测量工具：__________和刻度尺。 (3)如图所示，是小气泡在玻璃管中上升的频闪照片示意图，请描述小气泡直线上升过程中的速度变化：_________________。如果在玻璃管刚翻转过来，气泡从最下端刚开始上升时，就立刻开始计时，测得的速度将__________（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)v=s/t； (2)秒表； (3) 先变大后不变；偏小 【详解】（1）该实验是通过测量气泡经过的路程和时间来计算气泡运动的速度，故实验原理为v=s/t。 （2）实验需要测量气泡经过的路程和时间，所以需要的测量仪器是秒表和刻度尺。 （3）由频闪照片可知，相邻两个气泡之间的时间间隔是相同的。在开始阶段，相邻气泡间的距离逐渐增大，说明相同时间内通过的路程逐渐增大，根据v=s/t可知，速度逐渐增大；后面相邻气泡间的距离保持不变，说明相同时间内通过的路程相等，即速度保持不变。所以小气泡直线上升过程中的速度变化是：先变大，后不变。 如果在玻璃管刚翻转过来，气泡从最下端刚开始上升时，就立刻开始计时，由于小气泡在刚开始上升时速度是逐渐增大的，并不是匀速直线运动，而我们是按照匀速直线运动来计算速度的。这样测量的时间t包含了小气泡加速上升的时间，会使得测量的总时间t偏大，而路程s测量是准确的，根据v=s/t，时间t偏大，计算出的速度v就会偏小。 14．小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计如图实验：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的数字是小车到达 A、B、C三处时电子表的示数（数字表示“时：分：秒”）。 (1)在小车能下滑的情况下，使用的斜面的坡度要______（填“较小”或“较大”），其目的是______。（选填“便于测量时间”或“便于测量路程”） (2)若，则AB段平均速度与BC段平均速度的大小关系是vAB______vBC （填“<”或“>”）。 【答案】(1) 较小；便于测量时间；(2)< 【详解】（1）在测量小车平均速度的实验中，实验原理为v=s/t，如果斜面坡度较大，小车下滑速度很快，通过某段路程的时间就会很短，难以准确测量时间。而坡度较小时，小车下滑速度较慢，运动时间较长，便于准确测量时间。所以，在小车能下滑的情况下，使用的斜面的坡度要较小，其目的是便于测量时间。 （2）由图可知，则 时间，小车通过上半段路程的平均速度 时间，小车通过下半段路程的平均速度 由计算可知。 15. 小本家养了宠物兔和龟，本次龟兔赛跑，跑道长20m，小本想用实验测量宠物龟运动速度。 (1)实验原理：用________测量宠物龟通过的路程，用________测量通过这段路程所用的时间，再利用公式________即可计算出乌龟速度v的大小； (2)数据处理 实验序号 过程 路程s/cm 时间t/s 1 10 2.50 2 20 5.00 3 30 7.50 4 40 10.00 ①观察数据点的分布特征，将它们在图中用光滑的线连起来；________ ②其中实验序号2的乌龟的速度是________m/s； (3)若宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，而宠物龟保持以上速度匀速直线运动，则这场比赛________（选填“宠物兔”或“宠物龟”）赢了。 【答案】(1) ；刻度尺；秒表；v=s/t；(2)见下图； 0.04；(3)宠物龟 【详解】（1）测量乌龟平均速度时，利用刻度尺测量乌龟运动的路程，秒表测量乌龟运动的时间，再利用v=s/t计算乌龟的速度。 （2）根据描点画线，画出物体的s-t图像，如图所示： 实验序号2中乌龟的速度为 （3）由图知，宠物龟做匀速直线运动，速度为0.04m/s，跑道长20m，宠物龟所用的时间是 宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，相同路程，宠物龟所用的时间短，所以宠物龟赢了。 迁移创新 16. 小明观察到鱼缸换水时，水可通过软管从高处鱼缸流入低处水盆，于是利用身边器材探究影响水流速度的因素： 实验序号 h/cm 软管内径/cm 时间t/s 1 10 0.5 50 2 20 0.5 24 3 20 1.0 12 (1)为测量水流的速度，小明需要的测量器材有停表和________。 (2)如图所示，将盛水容器a放高处、容器b放低处，向软管注满水并堵住两端，再插入两容器，放开后水从a流入b，将b不断抬高发现：b低于a时水从B端流出，相平时静止，b高于a时水便倒流到a中。由此说明水流形成与两容器液面________有关。 (3)小明改变高度差h和软管的内径进行相关探究，记录流完相同体积水的时间t，数据如表，分析数据； ①对比实验1、2可知：其他条件相同时，高度差越大，水流速度越________； ②对比实验2、3可知，其他条件相同时，软管越________，水流速度越快。 (4)若想让实验结论更具普遍性，除了上述因素，还可通过改变________进行多次实验。 (5)结合上述实验结论，鱼缸换水时若担心水流过快导致小鱼被吸入软管，请提出一种可行的减慢水流速度的措施：________。（写出一条即可） 【答案】(1)刻度尺；(2)高度差；(3)快；粗； (4)液体种类/液体密度/软管材质/液体温度 (5)减小鱼缸与水盆的高度差/换用内径更小的软管 【详解】（1）要测量水流速度，需要测量时间t，以及鱼缸中流出水的体积V，根据转化为长度相关的量，所以小明还需要的测量器材是刻度尺。 （2）看到将b不断抬高的现象：b低于a时水从B端流出，相平时静止，b高于a时水便倒流到a中，这表明水流的形成与两容器液面高度差有关。 （3）对比实验1、2，其他条件（软管内径）相同，高度差h从10cm变为20cm，流完相同体积水的时间t从50s变为24s，时间越短，表明水流速度越快，所以高度差越大，水流速度越快。 对比实验2、3，其他条件（高度差h）相同，软管内径从0.5cm变为1.0cm，流完相同体积水的时间t从24s变为12s，时间越短，表明水流速度越快，所以软管越粗，水流速度越快。 （4）若想让实验结论更具普遍性，除了改变高度差h和软管内径这些因素，还可通过改变液体种类、液体密度、软管材质、液体温度等进行多次实验。 （5）结合上述实验结论，要减慢水流速度，可以减小鱼缸与水盆两容器液面的高度差，或者换用内径更细的软管。 17. 学校科技小组做探究气泡的运动速度实验，使用一根注有水，且留有一个空气泡，长约120cm的封闭玻璃管。先把玻璃管左端垫高，接着将玻璃管右端抬高，使气泡处在玻璃管右端，再把右端放到桌面上，如图甲所示，分别测量并记录气泡从“0”位置运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间。 (1)测量气泡运动速度的实验原理是__________，实验时所用的测量工具是刻度尺和__________。 (2)为了便于测量，应使气泡在管内运动得__________（选填“快”或“慢”）一些。 (3)如图乙是两个小组根据实验时记录的数据，在同一张坐标纸中作出气泡运动的图像。分析图像可知，实验时气泡做匀速直线运动的是第__________组。 (4)通过实验发现气泡运动的快慢与__________有关（请写出一个因素）。 【答案】(1) ；秒表；(2)慢；(3)一；(4)玻璃管的倾斜程度 【详解】（1）[1]测量速度的实验原理是。 [2]实验需要测量气泡运动的路程和时间，测路程用刻度尺，测时间用秒表。 （2）气泡运动得越慢，通过相同路程的时间越长，测量时间更准确。因此应让气泡运动得慢一些。 （3）匀速直线运动的路程与时间成正比，在图像中对应过原点的倾斜直线；由图乙可知，第一组的图像为直线，因此第一组的气泡做匀速直线运动。 （4）通过实验，气泡运动情况与玻璃管倾斜程度和气泡的大小等因素有关。 18. 放学时小王和小李乘71路中运量公交车回家，如图1所示，公交车的车身长度为18米，这种公交车被称为“巨龙车”。 (1)速度是表示物体________的物理量；小王在车里看见路旁的路灯纷纷向后退，这个观察结果是以______为参照物，可见，运动与静止是______的。 (2)当车子匀速经过一平直路段后，小王的导航给出了一组路程与时间数据（见下表）。请你在如图2（a）所示的坐标系中用“描点法”画出相应的图像；【描点用“×”表示】 路程s/米 时间t秒 300 30 600 60 900 90 (3)若经过某段宽为32米路口时，如图（b）所示，该路段汽车限速为40千米/小时，该车用5秒完全通过该路口，请通过计算判断汽车是否超速。 (4)若汽车以第（2）题中的速度远离一幢大楼行驶，如图3所示，司机在鸣笛后4秒听到由大楼传回来的回声，求听到鸣笛时，汽车距大楼多远？（空气中的声速为340m/s） 【答案】(1) 运动快慢；车；相对；(2)见下图；(3)没有超速；(4)700m 【详解】（1）路程与时间之比叫作速度，速度表示物体运动快慢的物理量。 小王坐在车里看见路旁的路灯纷纷向后退，路灯与车的位置发生了变化，以车为参照物，树木是运动的，说明运动与静止是相对的。 （2）由图可知，路程为300m时，对应的时间是30s，路程为600m时，对应的时间是60s，路程为900m时，对应的时间是90s，利用描点法画出相应的s-t图像如下： （3）汽车通过该路口行驶的速度 该路段汽车限速为40千米/小时，此时的速度小于限速，则该汽车没有超速。 （4）第（2）题中的车速 假设听到鸣笛时，汽车距高山的距离为s，由题意可知，4s内汽车行驶的路程和声音传播的距离之和等于听到鸣笛时汽车到高山的距离的两倍，即 由速度公式可得 代入数据有 解得。 学科网（北京）股份有限公司1 /10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 机械运动 第3节 速度的测量 课标要点 会测量物体运动的速度。 学习重难点 重点：速度的测量。 难点：用图像形式描述运动快慢。 知识点 测量物体运动的速度 【实验原理与方案】要测量钩码上升的速度，需要测量钩码通过的 和通过这段路程所用的 ，再利用公式 即可计算出钩码速度v的大小。 【实验装置与方法】本实验要用到 、 、电动机、细线、钩码和铁架台等。搭建如图所示的实验装置。电动机稳定运行时，能够通过细线带动钩码缓慢平稳地竖直上升。 【实验操作和数据收集】 （1）刻度尺紧靠立柱，平行于细线放置。在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线。 （2）打开电动机，当钩码经过标记线 处开始计时，此后钩码每经过一个标记线记录一次 。 过程 路程s/cm 时间t/s 速度v/（m·s-1） O→A 10 A→B 10 B→C 10 C→D 10 D→E 10 【数据处理】将相关测量数据填入表中，并求出钩码上升的速度。 【交流讨论】根据所得数据，描述钩码的运动情况。 分析：根据所得数据可知，钩码近似做 运动。 易错提醒 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会使测量的速度偏小。 因为刚接通电动机电源时，电动机的速度从小变大，若进行计时，会使测量时间变大，根据v=s/t可知，使测量的速度偏小。 随学随练 1．某小组同学正在做“测量物体运动的速度”的实验。 （1）小组成员想用如图所示装置完成实验，需要补充的实验器材还有：__________；测量物体运动速度的原理是________。 （2）小组成员设计了以下实验操作步骤来测量钩码上升的速度： ①钩码每经过一个标记线记录一次时间； ②在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线； ③将钩码对齐标记线O处，打开电动机，同时开始计时； ④刻度尺紧靠铁架台的立柱，平行于细线放置。 请将上述实验操作步骤按照正确顺序排列：____________。其中，步骤______可能会对实验产生影响，请写出调整改进的方法：_________________。 知识点 一些其它测速的方法 1. 区间测速 “区间测速”目前在全国大部分高速路实行。原理就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车通过两个监测点的 ，再根据两点间的 算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的 ，即被判为超速。 2. 超声波测速（回声测距法） 如图所示，利用超声波在空气中传播速度约340m/s的已知条件，测速仪先后发射两次超声波脉冲，记录脉冲从发射到被运动物体反射返回的时间差，分别算出两个时刻物体与测速仪的距离，用两次距离的差值除以两次测量的时间间隔，即可得到物体的平均速度v=Δs/Δt，是交通测速场景的常用方案。 3. 测量小车沿斜面下滑的速度 （1）实验原理： （2）实验器材：斜面、木块、小车、 、 、金属挡板等。 （3）实验过程 ①如图，将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的斜面； ②将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车要通过的路程s1，把和后面测得的数据填入实验记录表格中； ③用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1； ④根据测得的s1、t1，利用公式v1= s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 ⑤将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2； ⑥测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 ⑦实验记录表格 路程 s1= s2= 时间 t1= t2= 平均速度 v1= v2= （4）分析论证 ①计算全程、上半段的平均速度： 全程的平均速度 v＝ 上半段的平均速度 v＝ ②计算下半段的平均速度 下半段通过的路程 s3=s1-s2，小车通过下半段路程所用时间 t3=t1-t2 下半段的平均速度 v3＝ ③三次平均速度的大小依次是v3 v1 v2。 （5）实验结论 ①小车沿斜面下滑做 直线运动（选填“匀速”、“加速”或“减速”）。 ②各段路程的平均速度 （选填“相等”或“不相等”）。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段 内或哪一段 中的平均速度。 4. 频闪摄影 频闪摄影又被称为连闪摄影，是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行，闪光灯每隔0.02s闪亮一次，底片就记录下这时物体的位置。 （1）如图所示，苹果从A处下落到D处各段所用的时间是 tAB= tBC= tCD= s 苹果从A处下落到D处所用的时间是 tAD= s （2）计算苹果在各段的平均速度： 苹果在全程的平均速度： 因为s1< s2< s3，t1= t2= t3。所以苹果下落的速度是越来越 。 易错提醒 频闪摄影易错点分析 1. 时间间隔计数错误‌：不能直接数照片里的物体像的个数来算总时间，总时间=（像的个数-1）×频闪周期，比如4个像对应3个时间间隔，总时长为3×0.02s=0.06s，很多同学直接用4×0.02s计算导致结果出错。 ‌2. 运动状态判断偏差‌：误以为相邻像间距变大就一定是匀速运动，实际只有相邻像间距完全相等时才是匀速直线运动，间距变大是加速、间距变小是减速。 随学随练 1． “区间测速”是加大道路限速监控管理的一种方式，即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。 【实验室测速度实验】如图甲是“测量小车运动的速度”实验装置。 （1）为了便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很________的坡度。 （2）图甲中秒表每格时长为1s，该次实验中秒表指针旋转不足一圈，小车从A点由静止下滑，到达C点，所用时间为2.8s，则小车通过BC段的平均速度为________m/s。 （3）由实验可得：小车在下滑过程中速度越来越________（选填“大”或“小”）。 【解决生活实际问题】如图乙是高速公路上的区间测速提示牌。 （4）在遵守交通规则的前提下，汽车通过该区间的时间不能少于________小时。 知识点 物体运动图像 在物理中常采用图象方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来，这种方法称为图象法。（1）匀速直线运动的s-t图像 用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程s，就得到了s-t图象。该图象是过原点的 直线，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动；同一图象中直线的倾斜度越大，表示物体的 越大，如图甲所示，速度va＞vb。图乙中随时间的增加路程不变，表示物体 。 s-t图像 甲 乙 （2）匀速直线运动的v-t图像 用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了v-t图象。匀速直线运动的v-t图像是一条与t轴 的直线，说明做匀速直线运动的 是不变的。 在v-t图象中，同一坐标系，截距越大，速度越大。如图所示，随时间的增加速度不变，表示物体做匀速直线运动，且v甲＞v乙（选填“>”或“<”）。 （3）s-t或v-t图像的应用 ①读出任一时间内物体通过的路程或通过一段路程所用的时间。 根据如图甲所示的图像，物体甲在5s内通过的路程为 m. ②求出做匀速直线运动物体的速度，比较运动的快慢情况 如图乙所示，甲、乙的速度分别为： v甲＝= _______m/s v乙＝=_________m/s 故v甲 v乙（选填“>”或“<”）。 ③在同一坐标系中比较运动的快慢 如图所示，时间相同t=t2时，比较路程：因为s2＞s1，所以A物体运动的快。路程相同s=s1时，比较时间：因为t1＜t2，所以A物体运动的快。 ④在不同坐标系中比较运动的快慢 如图所示，甲、乙的速度分别是： v甲＝=_______m/s v乙＝=_______m/s 所以v甲 v乙（选填“>”或“<”）。 易错提醒 1. ‌混淆图像类型‌：误把s-t图像当成v-t图像，s-t图像的交点代表两物体相遇，v-t图像的交点仅代表速度相等，并非相遇。 ‌2. 概念理解偏差‌：错误认为s-t图像是物体的实际运动轨迹，它仅能描述直线运动的位移随时间变化关系。 ‌3. 细节判断失误‌：v-t图像中水平线段代表匀速直线运动，不少同学会误判为静止。 ‌4. 单位换算疏漏‌：忽略坐标轴物理量的单位，比如把30m/s错当成30km/h，导致计算结果出错。 随学随练 1． 甲、乙两车在某一平直公路上，从同一地点同时向东运动，它们的s-t图像（路程-时间图像） 如图所示。则下列判断错误的是（　　） A．甲、乙都在做匀速直线运动 B．甲的速度小于乙的速度 C．若以乙为参照物，甲往东运动 D．经过4s，甲乙相距8m 2．小物家、小理家和博物馆，在同一直线上，小理家离博物馆1.8km，小物早出发5分钟，却比小理晚到5分钟，两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．小物家离小理家一定是3km B．小物家离小理家可能是0.9km C．小物家离博物馆可能是1.2km D．小物家离小理家可能是0.6km 题型 测量物体运动的速度 实验操作关键要点 1. 标记线设置‌：通常在刻度尺上每隔10cm贴一条标记线，方便分段测量路程与时间。 2. 计时起点选择‌：‌不能将O点（起始标记线）作为钩码的起始位置‌，因为此时电动机还未稳定运行，会导致数据误差。需等待电动机稳定后，钩码经过O点再开始计时。 3. 转速控制‌：必须控制电动机转速不能过大，否则钩码运动过快，会导致测量时间的误差大。 4. 数据收集‌：钩码每经过一个标记线，就记录一次对应的总时间，后续分段计算每一段的速度。 活学活用 1．某小组同学为了测量钩码匀速上升的速度，搭建如图所示的实验装置进行实验。 （1）实验时，除了需要测量钩码上升时通过的路程，还要用_______（测量工具名称）测量通过这段路程所用的时间，再利用公式_________计算； （2）起始点没有从零刻度线而是从标记线O开始的原因是：________。 2．某小组同学进行“测量金属块运动速度”的实验。 （1）本实验主要测量工具如图所示，a图读数为______； b图器材名称______，量程为______，分度值为______，本实验的实验原理是______。 （2）完成表格第三、第四列数据和栏目的填写。 过程 时间 路程 ______     ______ \     ______ \     ______ \     ______ \     ______ \ （3）根据测量的数据，可以判断出金属块在______到______填写字母间做匀速直线运动。你的判断依据是______。 （4）下列图像中能正确反映金属块做匀速直线运动情况的是______。 A B C D 题型物体运动图像 运动图像主要包含s-t（路程-时间）和v-t（速度-时间）两类 1. 看清横坐标和纵坐标对应的物理量，确认是‌s-t图像还是v-t图像‌，同时注意单位标注； 2. 明确两类图像都只描述直线运动，不代表物体的实际运动轨迹； 3. 核心分析要素：轴、线、斜率、点、截距、交点（v-t额外需关注面积）。 活学活用 1．如图所示是甲、乙两辆车同时同地同方向做匀速直线运动的s-t图像，由图像可得到甲车的速度为______米/秒，甲车在第5秒内所通过的路程为_______米。以乙车为参照物，甲车是_______的（选填“静止”或“运动”）。当两车相距200米时，甲车恰好运动了________秒的时间。 2．通往浦东国际机场的迎宾高速全长约18km，限速100km/h。 （1）求汽车通过这段高速的最短时间tmin=___________分钟。（需要有计算过程） （2）有甲、乙两辆汽车在这段高速的两端同时出发并相向而行，甲车的s-t图像如图所示，乙车的速度大小为20m/s，求经过多少时间两车相遇？ 基础通关 1．为探究物体运动如图所示，是对甲、乙两辆汽车运动情况进行频闪照相的结果示意图，由图可知正确的是（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．0~40s时，乙车一定在做匀速直线运动 C．0~40s内，甲车和乙车的平均速度不同 D．0~10s内，甲车平均速度比乙车平均速度大 2．小新同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度，让小球从A点由静止开始沿斜面下滑，并用电子表记录小球通过A、B、C三个位置的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。则下列说法正确的是（　　） A．记录小球位置时应该以小球球心为准 B．斜面坡度陡一些，便于测量时间 C．小球在AC段运动的平均速度是50m/s D．小球BC段平均速度大于AB段平均速度 3. 如图是对几个物体的运动情况作出的相应的图像。其中物体做匀速直线运动的是（ ） A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 4. 下图为甲、乙两物体的s-t图像，甲、乙同时同地向东做匀速直线运动，下列说法错误的是（     ） A．甲的速度比乙大 B．以甲为参照物，乙向西运动 C．4s时甲、乙两个物体相距8m D．通过24m的路程乙比甲少用16s 5. 学校举办机器人模拟救援比赛，甲、乙、丙三个机器人同时从同一地点出发向同一方向沿直线运动，绘制的图像如图所示，下列说法错误的是（     ） A．三个机器人的运动都属于机械运动 B．甲机器人的速度大于乙机器人的速度 C．只有丙机器人做匀速直线运动 D．甲、乙机器人到达终点所需时间之比为1∶2 6．甲、乙两物体分别从A、B两地同时沿同一直线运动，它们的图像分别如图所示。当甲乙相遇时，甲物体恰好运动了18米，则A、B两地间的距离（　　） A．一定等于18米 B．可能小于18米 C．一定等于6米 D．可能大于30米 7. 如图所示，在用斜面和木块做“测量物体运动的平均速度”实验时，将带刻度的木板一端垫高做成斜面，小明用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程。频闪照相机每隔0.2s拍一张照片，照片记录了木块在不同时刻的位置，木块从A运动到F的平均速度是______cm/s，木块在做______直线运动。 8. 在校园科技节上，小明设计了“赛车竞速”比赛，让小车从斜面的不同高度滑下，测量小车在斜面上的平均速度。实验中，测得小车从顶端滑到底部的总时间，斜面总长。 (1)小车全程的平均速度________m/s。 (2)若将小车从斜面更高处释放，小车全程的平均速度会________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是__________________。 9. 如图甲所示，用“频闪照片”记录了A、B两个小球向下运动时每隔1 s所处位置。可以判断A球做__________直线运动；B球的运动可用图乙图像中的__________图线表示。 10. 小明同学在填写“测量小球运动的速度”实验报告中遇到了一些问题，请你帮他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】： (1)填写实验原理_________ 。 【实验器材】：小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 【实验步骤】： (2)①一小球在水平桌面上沿直线运动，如图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 ②分别测出小球通过的路程：sAB＝ __________ cm，sBC＝31.10cm，sCD＝19.70cm；记录这三段路程所对应的时间：tAB＝1.0s，tBC＝1.0s，tCD＝1.0s。 ③分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 【实验结论】： (3)小球在AD段的平均速度为：vAD＝ _________ cm/s（保留小数点后一位）。 (4)vAB_____ vCD（选填“＞”“＜”或“＝”），小球在水平桌面上做 _______ （选填“匀速”或“变速”）运动。 素养提升 11．某小组同学进行测量金属块运动速度的实验； (1)本实验主要测量工具除秒表外，还有________，如图（a）（b），物体的长度为_______，物体的长度为__________； (2)测量运动物体速度的原理是_________； (3)如图所示打开电动机，当金属块经过标记点O时开始计时，记录数据，他将数据记录在下表中。请根据相关信息回答下列问题： 过程 路程 时间 速度 0→A 0.100 2.50 0.0400 A→B 0.100 2.61 0.0383 B→C 0.100 2.44 0.0401 C→D 0.100 2.56 0.0390 D→E 0.100 2.39 0.0418 ①当钩码在最下端的零刻度线时，某同学就立刻按秒表开始计时，下列关于该操作的判断及理由正确的是( ) A．合理，零刻度线是明确的起始标记，便于计时操作； B．合理，钩码在零刻度线时已开始运动，此时计时准确； C．不合理，零刻度线位置偏远，不便于观察计时； D．不合理，钩码在零刻度线静止，释放后先短暂加速，并非匀速阶段； ②根据所得数据，判断钩码做__________运动；判断依据是___________________。 12．创新小组想测量气泡在水中的运动速度，在玻璃管中注水，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。如图所示，先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端顶部，再把右端放到水平桌面上，将左端垫高，测量并在表格中记录气泡通过各区间的时间及相应的速度。 区间s/cm 0～20 20～40 40～60 60～80 时间t/s 4.9 4.8 5.0 4.9 速度v/（cm/s） 4.1 4.2 4.0 4.1 (1)本实验中，气泡在水中运动速度的实验原理是________；（用公式表示） (2)为了更准确地测量气泡在水中运动的时间，可以将玻璃管左端垫得________（选填“高”或“低”）一点； (3)分析表中数据可知：气泡在相等的时间内通过的路程在误差允许的范围内相等，做________运动。 13. 某同学用玻璃管，做“测量小气泡匀速直线上升速度”的实验。 (1)该实验的测量原理：____________________。 (2)该实验需要的测量工具：__________和刻度尺。 (3)如图所示，是小气泡在玻璃管中上升的频闪照片示意图，请描述小气泡直线上升过程中的速度变化：_________________。如果在玻璃管刚翻转过来，气泡从最下端刚开始上升时，就立刻开始计时，测得的速度将__________（选填“偏大”或“偏小”）。 14．小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计如图实验：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的数字是小车到达 A、B、C三处时电子表的示数（数字表示“时：分：秒”）。 (1)在小车能下滑的情况下，使用的斜面的坡度要______（填“较小”或“较大”），其目的是______。（选填“便于测量时间”或“便于测量路程”） (2)若，则AB段平均速度与BC段平均速度的大小关系是vAB______vBC （填“<”或“>”）。 15. 小本家养了宠物兔和龟，本次龟兔赛跑，跑道长20m，小本想用实验测量宠物龟运动速度。 (1)实验原理：用________测量宠物龟通过的路程，用________测量通过这段路程所用的时间，再利用公式________即可计算出乌龟速度v的大小； (2)数据处理 实验序号 过程 路程s/cm 时间t/s 1 10 2.50 2 20 5.00 3 30 7.50 4 40 10.00 ①观察数据点的分布特征，将它们在图中用光滑的线连起来；________ ②其中实验序号2的乌龟的速度是________m/s； (3)若宠物兔由于比赛中途吃草共用时10min，而宠物龟保持以上速度匀速直线运动，则这场比赛________（选填“宠物兔”或“宠物龟”）赢了。 迁移创新 16. 小明观察到鱼缸换水时，水可通过软管从高处鱼缸流入低处水盆，于是利用身边器材探究影响水流速度的因素： 实验序号 h/cm 软管内径/cm 时间t/s 1 10 0.5 50 2 20 0.5 24 3 20 1.0 12 (1)为测量水流的速度，小明需要的测量器材有停表和________。 (2)如图所示，将盛水容器a放高处、容器b放低处，向软管注满水并堵住两端，再插入两容器，放开后水从a流入b，将b不断抬高发现：b低于a时水从B端流出，相平时静止，b高于a时水便倒流到a中。由此说明水流形成与两容器液面________有关。 (3)小明改变高度差h和软管的内径进行相关探究，记录流完相同体积水的时间t，数据如表，分析数据； ①对比实验1、2可知：其他条件相同时，高度差越大，水流速度越________； ②对比实验2、3可知，其他条件相同时，软管越________，水流速度越快。 (4)若想让实验结论更具普遍性，除了上述因素，还可通过改变________进行多次实验。 (5)结合上述实验结论，鱼缸换水时若担心水流过快导致小鱼被吸入软管，请提出一种可行的减慢水流速度的措施：________。（写出一条即可） 17. 学校科技小组做探究气泡的运动速度实验，使用一根注有水，且留有一个空气泡，长约120cm的封闭玻璃管。先把玻璃管左端垫高，接着将玻璃管右端抬高，使气泡处在玻璃管右端，再把右端放到桌面上，如图甲所示，分别测量并记录气泡从“0”位置运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间。 (1)测量气泡运动速度的实验原理是__________，实验时所用的测量工具是刻度尺和__________。 (2)为了便于测量，应使气泡在管内运动得__________（选填“快”或“慢”）一些。 (3)如图乙是两个小组根据实验时记录的数据，在同一张坐标纸中作出气泡运动的图像。分析图像可知，实验时气泡做匀速直线运动的是第__________组。 (4)通过实验发现气泡运动的快慢与__________有关（请写出一个因素）。 18. 放学时小王和小李乘71路中运量公交车回家，如图1所示，公交车的车身长度为18米，这种公交车被称为“巨龙车”。 (1)速度是表示物体________的物理量；小王在车里看见路旁的路灯纷纷向后退，这个观察结果是以______为参照物，可见，运动与静止是______的。 (2)当车子匀速经过一平直路段后，小王的导航给出了一组路程与时间数据（见下表）。请你在如图2（a）所示的坐标系中用“描点法”画出相应的图像；【描点用“×”表示】 路程s/米 时间t秒 300 30 600 60 900 90 (3)若经过某段宽为32米路口时，如图（b）所示，该路段汽车限速为40千米/小时，该车用5秒完全通过该路口，请通过计算判断汽车是否超速。 (4)若汽车以第（2）题中的速度远离一幢大楼行驶，如图3所示，司机在鸣笛后4秒听到由大楼传回来的回声，求听到鸣笛时，汽车距大楼多远？（空气中的声速为340m/s） 学科网（北京）股份有限公司1 /10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $