2.3 速度的测量（举一反三·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，从基础实验（钩码上升，原理v=s/t，含器材、步骤、数据处理）到多种实际测速方法（区间、超声波、雷达、频闪摄影等），再延伸至s-t与v-t图像分析，构建连贯知识脉络，为学生提供阶梯式学习支架。 资料以洋山港集装箱场景导入激发兴趣，实验设计注重科学探究（如计时起点误差分析），多种测速方法联系生活体现物理观念，图像分析培养科学思维（模型建构），例题变式与课后作业结合，课中辅助教学，课后助力学生巩固与查漏补缺。

2.3 速度的测量 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 速度的测量】 2 【知识点2 其它一些测速的方法】 4 【知识点3 s-t图像】 8 课后作业 10 模块二 知识精讲 情景导入 如图所示，上海洋山深水港的超大型自动化集装箱码头现场空无一人。一个个集装箱被平稳地吊起，由无人驾驶的导引车井然有序地自动“派送”。集装箱上升的速度有多大？ 知识归纳 【知识点1 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】 （1）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。 （2） 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会对实验造成什么影响？ 分析：在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会使测量的速度值偏 。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，使测量的速度偏小。 【例1】关于匀速直线运动： (1)请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理：______。 实验器材：刻度尺、______、电动机、细线、钩码和铁架台（器材装配如图所示）。 实验步骤： ①刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置，在刻度尺上贴若干标记线； ②打开电动机，当钩码经过图中标记线0处开始计时，不是从刻度尺最下方的刻度线开始计时的原因是______。 (2)下列图像能正确反映匀速直线运动过程的是（多选题）（    ） A． B．C． D． 【变式1-1】请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理：__________。 实验器材：刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台(器材装配如图所示)。 实验步骤： 1. 刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置。在刻度尺上贴若干标记线； 2. 打开图中的实验装置，从钩码经过图中__________号标记线开始计时，每经过一个标记线记录一次时间，直到__________号标记线停止计时； … 4. 本实验多次测量的目的是：__________。 【变式1-2】学生实验：测量物体的速度 (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：________。 请按正确的顺序排列以下实验步骤：________。 A．启动电动机 B．计算物体运动速度 C．搭建铁架台和电动机 D．刻度尺平行并贴近细线放置 E. 钩码经过标记线O开始计时 起始点没有从零刻度线而是从标记线O开始的原因是：________。 (2)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）。为了粗略描述变速运动物体的运动情况，我们引入了这一概念来表示做变速运动的物体的快慢程度。做变速运动的物体的平均速度可以通过公式来求出，公式中的“s”是在时间“t”内通过的路程，“t”是通过路程“s”所用的时间；“”即在这段时间内（或在这段路程中）的平均速度。 【知识点2 其它一些测速的方法】 1. 区间测速：“区间测速”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v=s/t，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） 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，是交通测速场景的常用方案。 3. 雷达测速 雷达向目标发射固定频率的电磁波，当目标靠近雷达时，反射波频率高于发射频率；目标远离时，反射波频率低于发射频率，通过计算两者的频率差（多普勒频移），就能得出目标的相对运动速度。 4. 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。 5. 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。 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 可以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。 【例2】下面是小明同学测量平均速度的实验报告，请你帮他补充完整。 【实验原理】________； 【实验器材】斜面，小车，金属挡板，停表； 【实验步骤】 （1）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（选填“大”或“小”）； （2）实验中停表每一小格代表0.5s，经计算AB段速度是________m/s； （3）实验中，对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC，下列方法最好的是________； A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC 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tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC C．不测量，利用已有数据求得tBC=tAC-tAB，sBC=sAC-sAB，再计算得到vBC （4）小明想测量全程、上半段、下半段的平均速度，下面方框设计记录数据的表格，则（a）处的内容是________；（b）处的内容是________； 路段 路程/cm （b） 平均速度/（cm/s） （a） 上半段 下半段 【交流】 如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段的平均速度会________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【变式2-1】频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球在空中由静止开始下落过程中的频闪照片，已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，照片中的数字是小球到起点的距离，单位为cm。由图可知小球做的是___________（选填“匀速”或“变速”）直线运动，小球从开始运动起，通过19.6cm路程的过程中的平均速度为___________m/s。 【变式2-2】在许多公路两旁安装的测速装置，用以预防和降低因超速引起的交通事故的发生，一辆在公路上匀速行驶的汽车驶入雷达测速区域，当该车运动到距离测速仪360m处时，测速仪向该车发出一列超声波，2s后收到从该车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度是340m/s，试回答下列问题： (1)测速仪是利用________原理来工作的，这种测速仪________（选填“能”或“不能”）在月球上使用，原因__________。 (2)请计算这辆汽车的行驶速度________。 【知识点3 s-t图像】 在物理中常采用数学图象方法，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 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可知，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 所以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“<”）。 【例3】两物体甲、乙同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s-t图像为图中a、b、c三条图线中的两条，运动2秒后，甲、乙间的距离7.5米。则（　　） A．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为b B．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为c C．若甲的s-t图为b，则乙的s-t图一定为a D．若甲的s-t图为c，则乙的s-t图一定为b 【变式3-1】甲、乙两小车分别从相距12米的P、Q两点出发，沿同一直线同向而行，其s-t图象如图（a）（b）所示。甲车运动30秒后与乙车相距3米，若乙车通过的距离为s，则 （    ） A．s=9米，乙比甲晚出发20秒 B．s=3米，乙比甲晚出发27秒 C．s=30米，乙和甲同时出发 D．s=33米，乙比甲晚出发3秒 【变式3-2】甲、乙两小车运动的图像如下图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为2米/秒，乙车的速度为6米/秒 C．甲的速度小于乙的速度 D．经过4秒，甲车通过的距离为8米 模块三 课后作业 1．如图所示，频闪照片记录了从左向右滑行的冰壶每隔0.1 s的位置。冰壶滑行的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．ab段平均速度最小 B．de段平均速度最大 C．ae段做匀速直线运动 D．ae段做变速直线运动 2．甲、乙两车分别从、两点同时沿同一直线向东而行，它们的图像如图所示，经过10s，甲、乙两车相距6m，则下列判断错误的是（　　） A． B．以甲为参照物，乙向西而行 C．、两点间的距离可能为8m D．、两点间的距离可能为16m 3．甲乙两车同时从P点出发向Q点做匀速直线运动，它们的s-t图像分别是图中的两条。两车运动至PQ中点的时间相差1秒；运动2秒时，两车间距小于5米。则P、Q两点间的距离（　　） A．可能为2米 B．可能为3米 C．一定为4米 D．一定为8米 4．P、Q是同一直线上相距10米的两点，甲乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动。图像分别如图（a）、（b）所示，甲比乙早1秒通过Q点，则（　　） A．甲比乙早1秒经过P点 B．乙比甲早1秒经过P点 C．甲比乙早3秒经过P点 D．乙比甲早3秒经过P点 5．甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s﹣t图像如图所示，由图像可知（　　） A．经过3秒，两车相距可能为6米 B．经过3秒，两车相距一定为9米 C．经过3秒，两车相距可能为15米 D．通过8米的路程，甲用时比乙多2秒 6. 甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲乙两车运动速度大小相同 B．乙丙两车通过相同距离所用时间相同 C．甲丙两车在相同时间内经过的路程之比为1∶2 D．甲乙两车在相同时间内经过路程之比为2∶3 7．在“测量小车运动的平均速度”实验中，小明所用的实验装置如图所示。若小车开始运动后，通过前一半路程的平均速度为，通过后一半路程的平均速度为，则______（填“>”“＝”或“<”）；若在小车运动之前就已经开始计时，则测得的全程平均速度与真实值相比偏______（填“大”或“小”）。 8. 如图所示，小铁利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。 (1)实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（选填“大”或“小”）。 (2)段距离________cm，小车在段的平均速度________m/s。 (3)如果不小心让小车过了点才开始计时，则所测段的平均速度会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)由图可知，小车在第2.5 s的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）第3 s的速度。 9．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)请根据图中信息回答：小车在AC段平均速度___________； (3)如果不小心让小车过了点才开始计时，则所测AC段的平均速度会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半的路程平均速度为，后一半的路程平均速度为，则小车全程平均速度___________（用字母和表示）。 10．如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。 (1)为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很______（填“平缓”或“陡峭”）的坡度。 (2)B为AC中点，sAC=1m，两次实验小车都从A点由静止下滑，到达C点所用时间为2.8s，到达B点所用时间为2s，则小车通过AB段的平均速度为_________m/s。 (3)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______（填字母）。 A． B． C． D． (4)小车未开始运动就计时，速度测量值偏________。 (5)完成实验后，小明在对实验进行评估时意识到，时间不容易测准。在测量时间时，以下做法中能减小测量误差的是_______（多选）。 A．熟练使用电子停表 B．适当减小选定位置的间距 C．用光电计时器代替电子停表 11. 小明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点由静止开始向斜面下滑，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”）。测量小球在AB、BC、AC段运动的平均速度，来找到相关规律； (1)该实验的原理是__________； (2)小明想测小球在BC段的平均速度，于是将小球放在B点，按下秒表并同时让小球从静止开始下滑，当小球滚动到C点时停止计时，你认为这个方法__________（选填“可行”或“不可行”）； (3)实验时发现小球运动时间太短，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)如图所示让小球从A点由静止下滑，经过B点最终到达C点，小球从A点到C点的路程________cm；小球在AC段运动的平均速度是__________m/s； (5)小球在沿斜面下滑过程中做_______（选填“匀速”或“变速”）运动。理由是相同_______内通过的路程不同。 12. 污水净化处理工艺中，气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理，实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知，气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。 (1)实验思路：用刻度尺测量气泡运动的路程，用___________测量气泡运动的时间，依据公式__________可算出气泡运动的速度。 实验过程：在一根透明的玻璃管内注满水，两端用橡胶塞密封，竖直放置；用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡，当气泡运动到点开始计时，并用记号笔做标记；每隔2s标记气泡到达的位置，获得实验记录如图所示。 (2)气泡从点运动到点的平均速度为__________。 (3)分析实验数据可知：气泡在水中沿直线从点到点做________运动，你判断的理由是________。 13. 如图所示，某位同学做测量钩码运动速度的实验，请回答问题： (1)【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。 (2)【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。 (3)【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时间。 (4)某位同学做了测量钩码运动速度的实验（见上图），下表记录了钩码到达各标记线所用的时间。 过程 路程s/cm 时间t/s 速度v/（cm·s-1） O→A 10 3.10 3.23 A→B 10 3.22 3.11 B→C 10 3.26 3.07 C→D 10 3.36 _______ D→E 10 3.03 3.30 ①计算出表格中缺少的速度大小（结果保留两位小数）； ②根据所得数据，描述钩码的运动情况。_________ 14. 小明和小红用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪相机，拍摄苹果下落的过程，如图（a）所示，将实验数据记录在表一中；小红使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，把实验数据记录在表二中。 （1）“测量物体的运动速度”的实验原理为______； （2）根据题目信息，将表一、表二中的空缺信息填写完整（在表格中填写）； 表一 过程 路程/m 时间/s OA 0.05 ______ AB 0.15 ______ BC 0.25 ______ CD 0.35 ______ DE 0.45 ______ 表二 过程 路程/m 时间/s OA ______ 0.05 OB ______ 0.10 OC ______ 0.15 OD ______ 0.20 OE ______ 0.25 （3）由图（a）可以看出苹果在做______（“A．匀速”或“B．变速”）直线运动，判断理由是______； （4）分析小明和小红测量物体速度的实验方案，不同之处是______；如图（c）所示，部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，该测速方法与______（“A．小明”或“B．小红”）的方案类似； （5）小红在图（d）中利用“描点法”绘制做匀速直线运动物体的图像______。 15．测量是进行物理实验的基础，是认识世界的方法。 过程 时间 路程 ______ ______ （1）部分物理量可以直接通过测量工具测量得出的。如图可用工具______直接测量得出物体的长度，该工具的量程为______，分度值为______，物体长度为______。 （2）有些物理量不便于直接测量，需进行间接测量。如“摘星”小组同学测量金属块运动的速度： ①测量物体运动速度的实验原理是______。 ②打开电动机，当金属块经过标记点时开始计时，记录数据，当金属块到达之间时，负责观察记录的同学如图2所示进行读数，请指出他操作中的错误______。 ③他们按照规范步骤进行实验后，记录数据如表所示，请帮他们将表格最后一列的空白栏目补充完整______。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 速度的测量 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 速度的测量】 2 【知识点2 其它一些测速的方法】 5 【知识点3 s-t图像】 10 课后作业 14 模块二 知识精讲 情景导入 如图所示，上海洋山深水港的超大型自动化集装箱码头现场空无一人。一个个集装箱被平稳地吊起，由无人驾驶的导引车井然有序地自动“派送”。集装箱上升的速度有多大？ 知识归纳 【知识点1 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】 （1）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。 （2） 在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会对实验造成什么影响？ 分析：在实验中，如果一接通电动机电源就开始计时，会使测量的速度值偏小。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，使测量的速度偏小。 【例1】关于匀速直线运动： (1)请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理：______。 实验器材：刻度尺、______、电动机、细线、钩码和铁架台（器材装配如图所示）。 实验步骤： ①刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置，在刻度尺上贴若干标记线； ②打开电动机，当钩码经过图中标记线0处开始计时，不是从刻度尺最下方的刻度线开始计时的原因是______。 (2)下列图像能正确反映匀速直线运动过程的是（多选题）（    ） A． B．C． D． 【答案】(1) v=s/t；秒表（合理即可）；避免电动机启动时的加速过程对测量结果的影响，确保测量的是匀速运动阶段的速度；(2)AD 【详解】（1）测量物体做匀速直线运动的速度，是通过测量其运动的路程和对应的时间，通过公式 v=s/t求得。 要测量速度，需要测量路程，通常用刻度尺测量，以及时间，图中显示钩码在竖直方向运动，通过电动机带动，因此需要一个计时器来记录钩码经过不同标记线的时间，如秒表。 若从刻度尺最下方开始计时，意味着钩码刚启动时就开始计时，但此时可能尚未稳定运行，电动机启动瞬间可能存在加速过程（非匀速），导致初始阶段速度不恒定，所以不是从刻度尺最下方的刻度线开始计时的原因是避免电动机启动时的加速过程对测量结果的影响，确保测量的是匀速运动阶段的速度。 （2）匀速直线运动是指速度大小和方向都不变的运动，其运动的路程与时间成正比，速度不随时间的变化而变化，在图像中用过原点的倾斜直线来表示，图像中则是一条平行于时间轴的直线，故AD符合题意，BC不符合题意。 故选AD。 【变式1-1】请完成以下“测量物体做匀速直线运动的速度”的实验报告： 实验原理：__________。 实验器材：刻度尺、电子秒表、电动机、细线、钩码和铁架台(器材装配如图所示)。 实验步骤： 1. 刻度尺紧靠铁架台立柱，平行于细线放置。在刻度尺上贴若干标记线； 2. 打开图中的实验装置，从钩码经过图中__________号标记线开始计时，每经过一个标记线记录一次时间，直到__________号标记线停止计时； … 4. 本实验多次测量的目的是：__________。 【答案】 v=s/t 2 7 见解析 【详解】测量物体做匀速直线时的速度，通过测量通过的路程及相应的时间，根据 v=s/t得出。 图示中，钩码在整个过程中，从第2标记线到第7标记线，每两标记线间的距离相等，只需要比较每两段标记线之间的时间，便可得出速度关系，所以从2号标记线开始计时，7号标记线停止计时。 本次实验中，通过多次测量求平均值来减小实验误差。 【变式1-2】学生实验：测量物体的速度 (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：________。 请按正确的顺序排列以下实验步骤：________。 A．启动电动机 B．计算物体运动速度 C．搭建铁架台和电动机 D．刻度尺平行并贴近细线放置 E. 钩码经过标记线O开始计时 起始点没有从零刻度线而是从标记线O开始的原因是：________。 (2)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）。为了粗略描述变速运动物体的运动情况，我们引入了这一概念来表示做变速运动的物体的快慢程度。做变速运动的物体的平均速度可以通过公式来求出，公式中的“s”是在时间“t”内通过的路程，“t”是通过路程“s”所用的时间；“”即在这段时间内（或在这段路程中）的平均速度。 【答案】(1) 上升高度；v=s/t ；CDAEB；不是匀速直线运动；(2)建模 【详解】（1）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。本实验的原理是速度等于路程除以时间，即v=s/t 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O处标记时开始计时，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。 物体不是匀速直线运动，所以起始点不用从零刻度线开始。 （2）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。 【知识点2 其它一些测速的方法】 1. 区间测速：“区间测速”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v=s/t，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） 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，是交通测速场景的常用方案。 3. 雷达测速 雷达向目标发射固定频率的电磁波，当目标靠近雷达时，反射波频率高于发射频率；目标远离时，反射波频率低于发射频率，通过计算两者的频率差（多普勒频移），就能得出目标的相对运动速度。 4. 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。 5. 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。 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 可以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。 【例2】下面是小明同学测量平均速度的实验报告，请你帮他补充完整。 【实验原理】________； 【实验器材】斜面，小车，金属挡板，停表； 【实验步骤】 （1）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（选填“大”或“小”）； （2）实验中停表每一小格代表0.5s，经计算AB段速度是________m/s； （3）实验中，对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC，下列方法最好的是________； A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC 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tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC C．不测量，利用已有数据求得tBC=tAC-tAB，sBC=sAC-sAB，再计算得到vBC （4）小明想测量全程、上半段、下半段的平均速度，下面方框设计记录数据的表格，则（a）处的内容是________；（b）处的内容是________； 路段 路程/cm （b） 平均速度/（cm/s） （a） 上半段 下半段 【交流】 如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段的平均速度会________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 v=s/t 小 0.2 C 全程 时间/s 偏大 【详解】根据公式 v=s/t ，用刻度尺测出小车运动的路程，用停表测出小车运动的时间 ，就可以计算出小车的平均速度。 斜面的长度一定时，减小斜面的坡度会使物体运动的平均速度变小，运动时间变长，这样方便计时。 由图可知，AB段的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm 时间tAB=4×0.5s=2s 故AB段的速度为 A．实验中，由于小车在经过B点时是运动的，静止释放不符合实际情况，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，测量时间的起点很难确定，误差较大，故B不符合题意； C．由于实验已经测量出了全程和上半程的路程sAC、sAB，时间tAC、tAB，则下半程的路程和时间可以直接计算，即sBC=sAC-sAB，tBC=tAC-tAB，再计算得到vBC，不用再重新测量，故C符合题意。 故选C。 要测量全程、上半段、下半段的平均速度，所以实验过程中需记录全程的路程，故（a）处的内容是全程。 要测量全程、上半段、下半段的平均速度，根据 v=s/t 可知，除了测量路程还需要测量各个路程段的时间，单位用s，故（b）处的内容是时间/s。 如果不小心让小车过了A点才开始计时，C点计时准确，会使AC段测量的时间偏小，根据 v=s/t 可知，在AC段路程测量准确的情况下，所测AC段的平均速度会偏大。 【变式2-1】频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球在空中由静止开始下落过程中的频闪照片，已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，照片中的数字是小球到起点的距离，单位为cm。由图可知小球做的是___________（选填“匀速”或“变速”）直线运动，小球从开始运动起，通过19.6cm路程的过程中的平均速度为___________m/s。 【答案】 变速 0.98 【详解】由图可知，小球在相等时间内的路程越来越大，在相等时间内的路程不相等，因此小球做变速直线运动。 由图可知，小球通过19.6cm路程的时间 通过19.6cm路程的过程中的平均速度为 【变式2-2】在许多公路两旁安装的测速装置，用以预防和降低因超速引起的交通事故的发生，一辆在公路上匀速行驶的汽车驶入雷达测速区域，当该车运动到距离测速仪360m处时，测速仪向该车发出一列超声波，2s后收到从该车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度是340m/s，试回答下列问题： (1)测速仪是利用________原理来工作的，这种测速仪________（选填“能”或“不能”）在月球上使用，原因__________。 (2)请计算这辆汽车的行驶速度________。 【答案】(1) 超声波指向性好；不能；月球上没有空气，声音不能在真空中传播；(2)72km/h 【详解】（1）雷达测速检测仪发射的超声波因指向性好，经常用于距离的测量、智能机器人等领域。 测速仪不能在月球上使用，因为月球上没有空气，声音不能在真空中传播。 （2）声音通过的路程为 车通过的路程为 这辆汽车的行驶速度 【知识点3 s-t图像】 在物理中常采用数学图象方法，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可知，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 所以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“<”）。 【例3】两物体甲、乙同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s-t图像为图中a、b、c三条图线中的两条，运动2秒后，甲、乙间的距离7.5米。则（　　） A．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为b B．若甲的s-t图为a，则乙的s-t图一定为c C．若甲的s-t图为b，则乙的s-t图一定为a D．若甲的s-t图为c，则乙的s-t图一定为b 【答案】B 【详解】A．若甲的s-t图为a，乙无论是与甲同向运动，还是反向运动，甲乙间的距离都不是7.5m，a、b两图线不符合条件，故A不符合题意； B．若甲的s-t图为a,则乙的s-t图一定为c，甲乙同向运动，甲运动10m，乙运动2.5m，甲乙间的距离7.5m，故B符合题意； C．若甲的s-t图为b，甲2s运动5m，乙的图像为a，乙2s运动10m，无论是与甲同向运动，还是反向运动，甲乙间的距离都不是7.5m，故C不符合题意； D．因不确定甲、乙的运动方向，由上述分析可知，若甲的s-t图为c，乙的s-t图像可能是a或b，故D不符合题意。 故选B。 【变式3-1】甲、乙两小车分别从相距12米的P、Q两点出发，沿同一直线同向而行，其s-t图象如图（a）（b）所示。甲车运动30秒后与乙车相距3米，若乙车通过的距离为s，则 （    ） A．s=9米，乙比甲晚出发20秒 B．s=3米，乙比甲晚出发27秒 C．s=30米，乙和甲同时出发 D．s=33米，乙比甲晚出发3秒 【答案】B 【详解】由左图知道，甲的速度 由右图知道，乙的速度 由 v=s/t 知道，甲车运动30s通过的路程。 A．假设原来甲在乙后方，30s后，甲还在乙的后方3m处，则可知乙运动的路程 由 v=s/t 知道，乙运动的时间 则乙比甲晚出发的时间为30s-9s=21s，故A不符合题意； B．假设原来甲在乙后方，30s后，甲在乙的前方3m处，则可知乙运动的路程s2=18m-12m-3m=3m 由 v=s/t 知道，乙运动的时间 则乙比甲晚出发的时间为30s-3s=27s，故B符合题意； CD．假设甲在乙的前方，30s后甲还在乙的前方3m处，则可知乙运动的路程s3=18m+12m-3m=27m 由 v=s/t 知道，乙运动的时间 则乙比甲晚出发的时间为30s-27s=3s，假设甲在乙的前方，30s后甲在乙的后方3m处，则可知乙运动的路程s4=18m+12m+3m=33m 由 v=s/t 知道，乙运动的时间 则乙比甲早出发的时间33s-30s=3s，故CD不符合题意。 故选 B。 【变式3-2】甲、乙两小车运动的图像如下图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为2米/秒，乙车的速度为6米/秒 C．甲的速度小于乙的速度 D．经过4秒，甲车通过的距离为8米 【答案】D 【详解】A．由图像可知，甲车运动的路程与时间成正比，甲车做匀速直线运动；乙车的路程不随时间而变化，乙车静止，故A不符合题意； BCD．甲车4s运动的路程为8m，甲车的速度 乙车的路程不随时间而变化，乙车静止，乙车的速度为0，甲车的速度大于乙车的速度，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 模块三 课后作业 1．如图所示，频闪照片记录了从左向右滑行的冰壶每隔0.1 s的位置。冰壶滑行的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．ab段平均速度最小 B．de段平均速度最大 C．ae段做匀速直线运动 D．ae段做变速直线运动 【答案】D 【详解】AB．频闪照片记录的时间间隔相同均为0.1s，观察图片可知ab段滑行的距离最大 ，de段滑行的距离最小，根据速度公式 v=s/t 可知，ab段的平均速度应是最大的，de段的平均速度应是最小的，故AB错误； CD．冰壶在ae段滑行时，在相同时间间隔内通过的距离不断减小 ，说明其运动速度在不断改变，做的是变速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 2．甲、乙两车分别从、两点同时沿同一直线向东而行，它们的图像如图所示，经过10s，甲、乙两车相距6m，则下列判断错误的是（　　） A． B．以甲为参照物，乙向西而行 C．、两点间的距离可能为8m D．、两点间的距离可能为16m 【答案】C 【详解】A． 由图可知，当时间为5s时，甲通过的路程为15m，根据公式 v=s/t 可知，甲的速度为 当时间为6s时，乙通过的路程为12m，根据公式 v=s/t 可知，乙的速度为 综上可知，甲的速度大于乙的速度，故A正确，不符合题意； B．由A选项可知，甲的速度大于乙的速度，两车又同时沿同一直线向东而行，所以以甲为参照物，乙向西而行，故B正确，不符合题意； CD．根据公式可知，经过10s，甲车经过的路程为 根据公式可知，经过10s，乙车经过的路程为 两车10s内的路程差为 情况一，初始时P点在Q点的西侧（甲车在乙车的后方，即甲车追赶乙车） 现由题可知，经过10s，甲、乙两车相距6m，则有两种可能： （1）、甲车未追上乙车，此时10s后乙车仍在甲车前方，为6m，因此初始时P、Q点的距离为路程差加10s后的间距，即 （2）、甲车已追上并超过乙车，此时10s后甲车在乙车前方，为6m，因此初始时P、Q点的距离为路程差减10s后的间距，即 情况二，初始时P点在Q点的东侧（甲车在乙车的前方，即甲车远离乙车） 若甲车一开始在乙车前面，由于甲车速度更快，会逐渐远离乙车，10s后两车的距离会比初始距离更大，此时10s后间距为初始距离减路程差，即（结果为负数，不符合实际，说明此情况不存在）。 综合以上分析，P、Q两点间的距离可能为4m或16m，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 3．甲乙两车同时从P点出发向Q点做匀速直线运动，它们的s-t图像分别是图中的两条。两车运动至PQ中点的时间相差1秒；运动2秒时，两车间距小于5米。则P、Q两点间的距离（　　） A．可能为2米 B．可能为3米 C．一定为4米 D．一定为8米 【答案】D 【详解】由题意知，甲、乙两车同时从P点出发向Q点做匀速直线运动，即同时同地沿同一方向做匀速直线运动，它们的s-t图像分别是图中的两条。 由图像中的信息可知，a图线对应的速度为 b图线对应的速度为 c图线对应的速度为 由图像可知，两车运动2秒时，a对应的路程为8m，b对应的路程为4m，c对应的路程在1∼2m之间，因为此时两车间距小于5米，所以甲、乙两车的s-t图像是a、b或b、c。 由题意知，两车运动至PQ中点的时间相差1秒，设P、Q两点间的距离为s，则运动至PQ中点时两车通过的路程均为。 若甲、乙两车的s-t图像是a、b，且va＞vb，则由题意和公式可得， 代入数据得s＝8m。 若甲、乙两车的s-t图像是b、c，且vb＞vc，同理可得， 代入数据得s＝2m。 由前分析可知，运动2秒时，b对应的路程为4m，则总路程不可能为2m，综上可知，P、Q两点间的距离一定为8米，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．P、Q是同一直线上相距10米的两点，甲乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动。图像分别如图（a）、（b）所示，甲比乙早1秒通过Q点，则（　　） A．甲比乙早1秒经过P点 B．乙比甲早1秒经过P点 C．甲比乙早3秒经过P点 D．乙比甲早3秒经过P点 【答案】B 【详解】由图像可知，甲速度为，乙速度为。 则甲车通过P、Q两点的时间， 则乙车通过P、Q两点的时间， 如果两车同时从P点出发，则甲比乙早2秒通过Q点，由题意知，现在甲比乙早1秒通过Q点，则乙车通过P点的时间比甲车早1s。故选B。 5．甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s﹣t图像如图所示，由图像可知（　　） A．经过3秒，两车相距可能为6米 B．经过3秒，两车相距一定为9米 C．经过3秒，两车相距可能为15米 D．通过8米的路程，甲用时比乙多2秒 【答案】C 【详解】ABC．由图像可看出：经过2s，甲车的路程是2m，所以甲的速度 经过1s，乙车的路程是4m，所以乙的速度 若两车运动方向相同，则经过3s两车相距 若两车运动方向相反，则经过3s两车相距 故C符合题意，AB不符合题意； D．由图可知，甲车通过8m的路程用时间 乙车通过8m的路程，用时 则甲用时比乙多8s﹣2s＝6s，故D不符合题意。 故选C。 6. 甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲乙两车运动速度大小相同 B．乙丙两车通过相同距离所用时间相同 C．甲丙两车在相同时间内经过的路程之比为1∶2 D．甲乙两车在相同时间内经过路程之比为2∶3 【答案】D 【详解】A．由s-t图像可知，甲车5s内通过的路程为20m，则甲车的速度为 由v-t图像可知，乙车的速度为6m/s，故A错误； B．由v-t图像可知，乙丙两车做匀速直线运动，乙车速度大于丙车，由式子可知通过相同距离时，所用时间不同，故B错误； C．由图像可知，丙车的速度为4m/s，而甲车的速度也为4m/s，在相同时间内经过的路程相同，故C错误； D．乙车的速度为6m/s，甲车的速度为4m/s，甲乙两车在相同时间内经过路程之比为 故D正确。故选D。 7．在“测量小车运动的平均速度”实验中，小明所用的实验装置如图所示。若小车开始运动后，通过前一半路程的平均速度为，通过后一半路程的平均速度为，则______（填“>”“＝”或“<”）；若在小车运动之前就已经开始计时，则测得的全程平均速度与真实值相比偏______（填“大”或“小”）。 【答案】 < 小 【详解】小车沿斜面向下做加速直线运动，速度越来越大，因此前一半路程的平均速度小于后一半路程的平均速度，故；根据平均速度公式 v=s/t ​，若小车运动前就开始计时，测得的总时间比真实运动时间偏大，而总路程测量准确，因此计算得到的全程平均速度比真实值偏小。 8. 如图所示，小铁利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。 (1)实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（选填“大”或“小”）。 (2)段距离________cm，小车在段的平均速度________m/s。 (3)如果不小心让小车过了点才开始计时，则所测段的平均速度会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)由图可知，小车在第2.5 s的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）第3 s的速度。 【答案】(1)小；(2) 80.0；0.2；(3)偏大；(4)小于 【详解】（1）斜面坡度越小，小车下滑速度越慢，运动时间更长，更方便计时，因此应选较小的坡度。 （2）刻度尺分度值为1cm，A点对应刻度，C点对应刻度，因此 BC段路程 BC段运动时间 由v=s/t 得， （3）过A点才开始计时，测得AC段的时间偏小，路程不变，由 v=s/t 可知，计算得到的平均速度偏大。 （4）小车沿斜面下滑时做加速运动，速度随时间逐渐增大，2.5s早于3s，因此2.5s的速度小于3s的速度。 9．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)请根据图中信息回答：小车在AC段平均速度___________； (3)如果不小心让小车过了点才开始计时，则所测AC段的平均速度会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半的路程平均速度为，后一半的路程平均速度为，则小车全程平均速度___________（用字母和表示）。 【答案】(1) v=s/t ；(2)30；(3)偏大；(4) 【详解】（1）测量平均速度的实验，需测量小车运动的路程和时间，再根据公式计算速度，其原理是 v=s/t。 （2）观察图中刻度尺，其分度值为，间的距离；由图中时间信息可知，小车在段所用时间 根据速度公式，可得小车在段平均速度 （3）若让小车过了点才开始计时，那么记录的时间会比实际时间短，而路程不变。根据 v=s/t，当不变，变小，所测的平均速度会偏大。 （4）设全程的路程为，根据 v=s/t，前半程所用时间，后半程所用时间，则全程的时间 全程平均速度 10．如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。 (1)为便于测量小车在斜面上的运动时间，应使斜面保持很______（填“平缓”或“陡峭”）的坡度。 (2)B为AC中点，sAC=1m，两次实验小车都从A点由静止下滑，到达C点所用时间为2.8s，到达B点所用时间为2s，则小车通过AB段的平均速度为_________m/s。 (3)下列能反映该小车从斜面顶端下滑过程的图线是______（填字母）。 A． B． C． D． (4)小车未开始运动就计时，速度测量值偏________。 (5)完成实验后，小明在对实验进行评估时意识到，时间不容易测准。在测量时间时，以下做法中能减小测量误差的是_______（多选）。 A．熟练使用电子停表 B．适当减小选定位置的间距 C．用光电计时器代替电子停表 【答案】(1)平缓；(2)0.25；(3)C；(4)小；(5)AC 【详解】（1）在测量物体运动的平均速度实验中，若斜面坡度陡峭，小车下滑速度快，通过某段路程的时间短，不便于准确测量时间；而使斜面保持平缓的坡度，小车下滑速度较慢，通过某段路程的时间较长，便于测量时间。故应使斜面保持很平缓的坡度。 （2）B为AC中点，sAC=1m，则，小车通过AB段所用时间，小车通过AB段的平均速度 （3）小车从斜面顶端下滑过程中，速度是越来越大的。 A ．图象A表示路程不随时间的变化而变化，则小车处于静止状态，故A不符合题意； B ．图象B表示随着时间的增加，速度不发生变化，说明小车在做匀速直线运动，故B不符合题意； C ．图象C表示相同时间内通过的路程在逐渐增加，说明小车在做加速运动，符合小车下滑过程速度越来越大的情况。故C符合题意； D． 图象D表示路程和时间成正比，说明小车在做匀速直线运动，故D不符合题意。 故选 C。 （4）如果小车未开始运动就计时，记录的时间会比实际运动时间偏大。根据平均速度公式 v=s/t ，当路程一定时，时间偏大，速度的测量值就偏小。 （5）A ．熟练使用电子停表，可以更准确地操作停表，减少人为操作带来的误差，从而减小测量误差。故A符合题意； B ．适当减小选定位置的间距，小车通过该间距的时间会更短，测量时间的误差会更大。故B不符合题意； C ．光电计时器比电子停表更精确，能够更准确地测量时间，从而减小测量误差。故C符合题意。 故选AC。 11. 小明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点由静止开始向斜面下滑，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”）。测量小球在AB、BC、AC段运动的平均速度，来找到相关规律； (1)该实验的原理是__________； (2)小明想测小球在BC段的平均速度，于是将小球放在B点，按下秒表并同时让小球从静止开始下滑，当小球滚动到C点时停止计时，你认为这个方法__________（选填“可行”或“不可行”）； (3)实验时发现小球运动时间太短，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)如图所示让小球从A点由静止下滑，经过B点最终到达C点，小球从A点到C点的路程________cm；小球在AC段运动的平均速度是__________m/s； (5)小球在沿斜面下滑过程中做_______（选填“匀速”或“变速”）运动。理由是相同_______内通过的路程不同。 【答案】(1)v=s/t ；(2)不可行；(3)向右；(4) 100.0；0.5；(5)变速；时间 【详解】（1）测量物体运动速度的原理是速度公式，即v=s/t 。 （2）测小球在BC段的平均速度，小球从A点运动到B点时，B点是有速度的，而将小球放在B点，让小球从静止开始下滑，此时B点没有速度，这是两个不同的运动，故这种方法是不可行的。 （3）将支撑木块向右移动，斜面的倾斜程度变小，小车运动的时间延长，便于计时。 （4）分度值为1cm，刻度尺需要估读到分度值下一位，小球从A点到C点的路程 小球在AC段运动的平均速度是 （5）小球在第1s通过了25cm，在第2s通过75cm，小球在沿斜面下滑过程中做相同的时间内，小球通过的路程不同，故小球在做变速运动。 12. 污水净化处理工艺中，气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理，实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知，气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。 (1)实验思路：用刻度尺测量气泡运动的路程，用___________测量气泡运动的时间，依据公式__________可算出气泡运动的速度。 实验过程：在一根透明的玻璃管内注满水，两端用橡胶塞密封，竖直放置；用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡，当气泡运动到点开始计时，并用记号笔做标记；每隔2s标记气泡到达的位置，获得实验记录如图所示。 (2)气泡从点运动到点的平均速度为__________。 (3)分析实验数据可知：气泡在水中沿直线从点到点做________运动，你判断的理由是________。 【答案】(1)停表；v=s/t ；(2)5； (3) 匀速直线；气泡在水中沿直线从点到点运动时，气泡在相同时间内通过的路程相等 【详解】（1）实验中，用刻度尺测量路程，用停表测量时间，根据v=s/t 得到气泡运动的速度。 （2）由图可知，AB两点之间的距离是50.0cm，所用的时间为2s×5=10s 气泡从点运动到点的平均速度为 （3）由图可知，气泡在水中沿直线从点到点运动时，气泡在相同时间内通过的路程相等，气泡做匀速直线运动。 13. 如图所示，某位同学做测量钩码运动速度的实验，请回答问题： (1)【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。 (2)【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。 (3)【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时间。 (4)某位同学做了测量钩码运动速度的实验（见上图），下表记录了钩码到达各标记线所用的时间。 过程 路程s/cm 时间t/s 速度v/（cm·s-1） O→A 10 3.10 3.23 A→B 10 3.22 3.11 B→C 10 3.26 3.07 C→D 10 3.36 _______ D→E 10 3.03 3.30 ①计算出表格中缺少的速度大小（结果保留两位小数）； ②根据所得数据，描述钩码的运动情况。_________ 【答案】(1) 路程；时间；v=s/t；(2) 刻度尺；电子秒表；(3)O；(4)2.98；钩码近似做匀速直线运动 【详解】（1）要测量钩码上升的速度，根据 v=s/t可知，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。 （2）在实验过程中，由于要测量钩码通过的路程和所用的时间，因此还需要用到的测量工具是刻度尺和秒表。 （3）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，从O刻度处开始计时，此后钩码每经过一个标记线记录一次时间，这样做的目的是便于测量时间。 （4）由表格数据可知，钩码在CD段的平均速度为 由于在测量时存在误差或运动过程中受到阻力，从表格中数据可以发现，钩码在不同的阶段，速度在2.98~3.30之间波动，速度虽略有变化，但变化幅度不大，因此钩码的运动可以近似看作匀速直线运动。 14. 小明和小红用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪相机，拍摄苹果下落的过程，如图（a）所示，将实验数据记录在表一中；小红使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，把实验数据记录在表二中。 （1）“测量物体的运动速度”的实验原理为______； （2）根据题目信息，将表一、表二中的空缺信息填写完整（在表格中填写）； 表一 过程 路程/m 时间/s OA 0.05 ______ AB 0.15 ______ BC 0.25 ______ CD 0.35 ______ DE 0.45 ______ 表二 过程 路程/m 时间/s OA ______ 0.05 OB ______ 0.10 OC ______ 0.15 OD ______ 0.20 OE ______ 0.25 （3）由图（a）可以看出苹果在做______（“A．匀速”或“B．变速”）直线运动，判断理由是______； （4）分析小明和小红测量物体速度的实验方案，不同之处是______；如图（c）所示，部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，该测速方法与______（“A．小明”或“B．小红”）的方案类似； （5）小红在图（d）中利用“描点法”绘制做匀速直线运动物体的图像______。 【答案】 v=s/t 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 B 苹果在相同的时间内通过的路程不同 根据两人的实验方案可知，小明的实验中设置了相同的时间，测量物体通过的路程，而小红的实验中设置了相同的路程，测量物体运动所用的时间。 B 见下图。 【详解】（1）速度等于路程除以时间，所以“测量物体的运动速度”的实验原理为v=s/t。 （2）小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪相机，拍摄苹果下落的过程，如图（a）所示，则苹果相邻位置的时间间隔为 所以表一中每一段路程对应的时间均为0.1s。 小红使用如图（b）所示装置测量钩码上升的速度，在刻度尺上每隔贴一条标记线，自下而上分别以O、A、B、C等字母标记，所以表二中OA段、OB段、OC段、OD段、OE段路程分别为0.05m、0.10m、0.15m、0.20m、0.25m。 （3）由图（a）可以看出，苹果在相同的时间内通过的路程不同，所以苹果在做变速直线运动。 （4）略。 部分高速公路在地面下埋设感应线圈，根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速，这是用相同路程比时间的方法来测速度的，与小红的方案类似。 （5）由表二可知，钩码运动的时间变为原来的几倍，路程就变为原来的几倍，则钩码运动的路程与时间成正比，所以钩码做匀速直线运动，将表二中数据在图（d）中描点连线作出钩码的图像如下： 15．测量是进行物理实验的基础，是认识世界的方法。 过程 时间 路程 ______ ______ （1）部分物理量可以直接通过测量工具测量得出的。如图可用工具______直接测量得出物体的长度，该工具的量程为______，分度值为______，物体长度为______。 （2）有些物理量不便于直接测量，需进行间接测量。如“摘星”小组同学测量金属块运动的速度： ①测量物体运动速度的实验原理是______。 ②打开电动机，当金属块经过标记点时开始计时，记录数据，当金属块到达之间时，负责观察记录的同学如图2所示进行读数，请指出他操作中的错误______。 ③他们按照规范步骤进行实验后，记录数据如表所示，请帮他们将表格最后一列的空白栏目补充完整______。 【答案】(1) 刻度尺 0-15 0.1 3.10 (2) v=s/t 视线没有与尺面垂直 表格需要记录速度，缺少栏目是速度，第一次的速度为6.25cm/s 【详解】（1）图1中用于测量物体长度的工具是刻度尺。 图中的刻度尺量程是0-15cm，分度值为。 物体长度为 （2）测量速度的原理是（速度等于路程与时间的比值）。 刻度尺读数时，视线应与尺面垂直，图中是仰视，是错误的。 表格需要记录速度，缺少栏目是：速度；第一次的速度为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $