1.4 速度的测量（重难点专练）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 以v=s/t为核心，通过斜面小车、气泡运动、频闪/纸带、超声波四种实验情境构建速度测量方法体系，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| |----|-----------|----------|----------| |测量小车沿斜面下滑的速度|4题|控制斜面坡度，分段测量s、t计算平均速度|从速度定义出发，通过对比全程与分段速度建立变速运动认知| |探究气泡运动的速度|5题|s-t图像分析，匀速运动判断|结合图像理解路程与时间关系，深化运动观念| |频闪照相或纸带打点法测量速度|5题|利用等时间间隔计算平均速度|通过时间固定情境，提升科学推理与数据处理能力| |超声波测距测速法|5题|回声测距算距离差，Δs/Δt求平均速度|联系实际应用，强化物理观念与社会责任|

1.4 速度的测量 题型01 测量小车沿斜面下滑的速度 题型02 探究气泡运动的速度 题型03 频闪照相或纸带打点法测量速度 题型04 超声波测距测速法 ▌题型01 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/m s1= s2= 时间/ s t1= t2= 平均速度/（m·s-1） 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。 1. 关于测量平均速度的实验，下列说法错误的是（　　） A．小车在全程作变速直线运动 B．该实验的原理是v=s/t C．斜面的坡度越大，运动时间越不易测量准确 D．小车在全程的平均速度大于下半程的平均速度 2. 为了探究小车沿斜面下滑的速度是否变化，如何变化，小明按图完成了如下实验。 路段 距离/cm 运动时间/s 平均速度/（） AB 40.0 2 ________ BC ________ ________ ________ AC 90.0 3 ________ (1)按照实验过程，请补全BC数据记录距离________cm，运动时间________s。由上述实验数据分析可知，小车沿斜面下滑的速度________（选填“越来越大”或“越来越小”）。 (2)该实验的原理是________。 (3)斜面底部用金属片挡住，其设置的目的是_________。 (4)斜面选择的坡度不能过大，以免________，也不能过小，以免________。 3. 如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C 点的时间。（显示时间的格式为“时：分：秒”） (1)实验原理是_________； (2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应______（选填‘增大”或“减小”）斜面的倾斜角度； (3)小车从A点运动到C 点的平均速度 ______m/s; (4)小车经过AC 中点时速度为,经过AB 中点时速度为,则_______;（选填“>”“<”或“=”） (5)实验中，测量小车在不同路程上的平均速度，目的是 （选填字母） A．求速度的平均值，减小实验误差 B．探究小车从斜面上滑下时速度变化的规律 4. 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、秒表以及小车来探究下滑过程中的速度变化情况，如图所示。 (1)该实验的原理是_________，需要用到的测量工具有刻度尺和_________； (2)下列对实验斜面的选择以及分析中，正确的是___________。 A．应选择坡度较小的，让时间更长便于测量 B．应选择坡度较大的，让时间更短便于测量 C．应选择坡度较小的，让速度更大便于测量 (3)图中，测得上半段的时间，则上半段的平均速度是________； (4)小组的成员分别画出小车从A到C的图像的大致情况。其中与事实相符的是________。 A． B． C． D． (5)小车在AB、BC、AC三段的平均速度大小关系是：___________。 ▌题型02 探究气泡运动的速度 【实验与记录】 （1）在长约120 cm的玻璃管中注水近满，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。 （2）先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端；再把右端放到桌面上，观察气泡的运动情况，如图所示。 （3）测量气泡从点O运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间，并填入表1。 【数据处理】 （1）根据表1中的数据，计算气泡通过各区间的时间和相应的速度，填入表2。 （2）根据表1中的数据，在图所示的坐标系中，画出气泡运动的s - t图像。 【交流】 （1）根据气泡通过各区间的速度，你能得出什么结论？ （2）对画出的s-t图像进行分析：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间有什么关系？ 【实验结论】 （1）根据气泡通过各区间的速度，得出结论：气泡在上升一段路程后，运动的速度可以看成是 的。 （2）对s-t图像进行分析，得出结论：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间成 比。 1. 如图所示，小明用注水玻璃管（M、N分别为管的两端）研究“气泡的运动速度”，下列说法正确的是（　　） A．为便于实验，应设法让气泡更快地向上运动 B．计时的起点离管口一段距离，可以方便计时 C．注水玻璃管内气泡全程（M端到N端）都在做匀速直线运动 D．为研究气泡的运动速度，玻璃管上各相邻标记间的距离不相等更方便实验 2. 在“研究气泡的运动速度”实验中，小华发现气泡上升有快有慢。为了“探究气泡的运动快慢与哪些因素有关”，小华和同学们提出如下猜想： 猜想1：与气泡的大小有关； 猜想2：与玻璃管中液体的种类有关； 猜想3：与玻璃管和水平面的倾角有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想2是________（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是________。 (2)如图，为了验证猜想3是否正确，小华在细玻璃管上做上记号A、B，保持气泡长度2cm不变，改变倾角大小，测出气泡经过AB段的时间t，实验数据记录如下表： 实验序号 1 2 3 4 5 倾角 15° 30° 45° 60° 90° t/s 22.5 14.9 12.5 13.8 19.9 ①实验中，为便于测量时间，应使管内气泡运动得________（选填“快”或“慢”）一些。 ②第2次实验中，气泡从A点运动到B点的路程为________ cm，AB段的平均速度为 ________m/s。 ③分析数据，可得出：在气泡大小相同时，随着倾角增大，气泡的运动速度________。 ④小虎由表格数据得出：倾角为45°时气泡的运动最快。你认为他的判断是________（选填“准确”或“不准确”）的，理由是________ 3. 研究气泡的运动速度。 (1)在长约120cm的玻璃管中注水，管内留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口，在管上标出等间距的位置。图甲中的A、B两点应选择_________点作为计时起点O ； (2)先将玻璃管右端抬高，使气泡处在_________，再把右端放到桌面上，研究气泡的运动情况； (3)如果气泡运动较快，来不及计时，可以调节玻璃管的_________； (4)小明和小华画出各自测得的气泡运动s-t图像，如图乙所示。分析图像可知：从0cm处到80cm处的过程中，气泡运动的路程和时间成_________，此过程中它近似做_________运动。小明测得的气泡运动速度比小华的_________。 4. 如图所示，是“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验装置。 (1)没有从玻璃管的顶点标注0起点，原因是_________，测量气泡运动的时间应该以气泡的______（上表面/下表面）为计时点。 (2)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动的较______（快/慢）； (3)甲乙两个小组用相同的装置进行实验，仅在封闭气体时乙小组封闭的气泡比甲大，则他们所测气泡运动的速度______（＞/＝/＜）。 5. 如图是“研究气泡的运动规律”的实验： 从0点开始的距离s/cm 0 20 40 60 80 从0点开始计时的时间t/s 0 2.5 5.0 7.5 10.0 先将玻璃管右端抬高使得气泡在右端，再把右端放到桌面上，如图所示，再测量气泡从0运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间，记录在表中。小明没有将实验中的起始点0点选在管子的最底端处，这是因为在开始的一小段距离里气泡的运动______（选填“是”或“不是”）匀速直线运动；此过程中若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是______（选填“运动”或“静止”）的；根据实验数据可归纳出：一段路程后气泡运动的路程和时间近似成正比，运动速度可以看作是不变的，大小为______m/s。 ▌题型03 频闪照相或纸带打点法测量速度 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，根据v=s/t可知，苹果下落的速度是越来越 。 1. 实验小组利用频闪相机测量小球运动的平均速度，如图所示，一小球在水平桌面上沿直线运动，利用频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，四点且相邻两点的时间间隔均为。 (1)小球在段的平均速度为__________； (2)假设尺子足够长，桌面各处的光滑程度相同。请你思考：下一次拍摄时，小球的位置可能在____cm处。 ① 101.50         ② 112.90          ③ 124. 30 2. 在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中： (1)实验中发现用秒表测量时间较难，为了便于测量，选择图甲中的纸锥________（选填“A”或“B”）进行实验，同时让纸锥从较________（选填“高”或“低”）的位置下落； (2)接着小明所在小组利用相机频闪拍照，探究纸锥竖直下落的快慢情况，照相机每隔0.2s曝光一次，拍摄的图片如图乙所示，由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是________（选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”）；纸锥从A点下落到F点，全程的平均速度为________。 3. 如图所示，甲、乙是用打点计时器测量时间时，一位同学打出的两条纸带中的一段（均是向左拉出），已知打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02秒。 (1)在甲图中，从A点到达F点为______秒，从A点到达F点的过程中，纸带拉动的快慢情况是______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）的； (2)在乙纸带中，从A点到C与从D点到F点所用的时间是______的（选填“相同”或“不相同”）； (3)比较甲、乙两条纸带打点情况，______纸带拉得快。判断的理由是______。 4. 以下是某同学的“测量小球运动的速度”的实验报告，请你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)请填写实验原理________； 【实验器材】小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 【实验步骤】 (2)让一个小球在水平桌面上沿直线运动，如图所示是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机相邻两次闪光之间的时间间隔相等； 分别测出小球通过的路程：______，，。记录这三段路程所对应的时间：，， 分别计算小球通过这三段路程的平均速度； 【实验结论】 (3)小球在这三段路程的平均速度分别为：_____，，______ (4)_______（选填“>”“<”或“=”），小球在水平桌面上做______（选填“匀速”或“变速”）运动。 5. “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法.如图是同一相机拍摄的质量相等的甲、乙两球同时从同一高度竖直向下运动的频闪照片，由图可知：甲球从A到B的时间与乙球从C到D的时间的大小关系是tAB_______tCD，可以判断乙球做_______（选填“匀速”或“变速”）直线运动.若每隔0.02s拍照一次，测得AB间的距离是4.8cm，则甲球的速度为_________m/s。 ▌题型04 超声波测距测速法 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。 1. 交通部门常用测速仪测量车速，如图所示，根据测速仪发出超声波脉冲信号和接收反射信号间的时间差，即能测出车速。某次测速中，测速仪第一次向汽车发射信号后0.4s接收到反射信号，第二次发射信号后0.2s接收到反射信号。（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，两次发射超声波脉冲信号的时间间隔为1.8s。为便于计算，测速仪可看成与汽车在同一水平面上，且在汽车正前方）则被测车辆的车速为（     ） A．16.7m/s B．18.9m/s C．20.0m/s D．21.3m/s 2. 交通部门常用测速仪来检测车速。如图甲所示，测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回来的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速。如图乙所示，某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况，s表示发出的超声波与测速仪之间的距离。（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时，汽车与测速仪的距离是______m，汽车行驶的速度是_____m/s。 3. 如图所示，高速公路上通常会安装超声波测速仪测量汽车的速度，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，根据测速仪发出并接收超声波脉冲信号的时间差，测出汽车的速度。某次固定的超声波测速仪第一次发射超声波到接收汽车反射的超声波经过了0.8s，则汽车第一次反射超声波时距测速仪_______m，在发出第一个超声信号后再过1.1s后发出第二个超声信号，测速仪第二次发出信号到接收到信号用时0.6s，则可测出汽车向左匀速行驶的速度为_______m/s（声速为340m/s）。 4. 小刚测量小车在斜面上运动的平均速度。 (1)如图甲，如果用刻度尺和停表来测量平均速度，则实验原理是________； (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，图丙描绘了小车从A到C的运动情况，B是AC中点，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在B点的速度______0.4m/s（填“小于”或“等于”或“大于”）； (3)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，如图丁所示，请分析丁图中小车在0～1s内的平均速度为_______m/s。 5. 【解读图片】图片展示了超声波测距的原理：发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度，仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离。 【母题】如上图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时；超声波传播时碰到被测物会被反射，接收器接收到反射波就停止计时，计时器记录的时间t为0.2s。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，求发射器与被测物之间的距离。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 速度的测量 题型01 测量小车沿斜面下滑的速度 题型02 探究气泡运动的速度 题型03 频闪照相或纸带打点法测量速度 题型04 超声波测距测速法 ▌题型01 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/m s1= s2= 时间/ s t1= t2= 平均速度/（m·s-1） 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。 1. 关于测量平均速度的实验，下列说法错误的是（　　） A．小车在全程作变速直线运动 B．该实验的原理是v=s/t C．斜面的坡度越大，运动时间越不易测量准确 D．小车在全程的平均速度大于下半程的平均速度 【答案】D 【详解】A．小车下滑的速度逐渐增大，在全程作变速直线运动，故A正确； B．测量平均速度的实验原理是v=s/t，故B正确； C．斜面的坡度越大，小车运动的速度越大，测量运动时间越不易测量准确，产生较大误差，故C正确； D．小车下滑做加速运动，全程平均速度是总路程与总时间的比值，包含速度较慢的上半程，因此，全程的平均速度小于下半程的平均速度，故D错误。 此题选择错误的，故选D。 2. 为了探究小车沿斜面下滑的速度是否变化，如何变化，小明按图完成了如下实验。 路段 距离/cm 运动时间/s 平均速度/（） AB 40.0 2 ________ BC ________ ________ ________ AC 90.0 3 ________ (1)按照实验过程，请补全BC数据记录距离________cm，运动时间________s。由上述实验数据分析可知，小车沿斜面下滑的速度________（选填“越来越大”或“越来越小”）。 (2)该实验的原理是________。 (3)斜面底部用金属片挡住，其设置的目的是_________。 (4)斜面选择的坡度不能过大，以免________，也不能过小，以免________。 【答案】(1) 50.0；1；越来越大；(2)v=s/t；(3)便于测量时间；(4) 小车运动时间太短，时间不好测量；小车静止不动 【详解】（1）BC段的距离为 BC段运动时间为 根据实验表格得：AB段的平均速度为 BC段的平均速度为 AC段的平均速度为 由上述实验数据分析可知，小车沿斜面下滑的速度越来越大。 （2）该实验需要测出路程和时间，原理是v=s/t。 （3）斜面底部用金属片挡住，小车运动到C点时，会停止并发出声音，便于测量时间，所以其设置的目的是便于测量时间。 （4）斜面选择的坡度不能过大，因为坡度过大时，小车运动过快，时间过短，所以时间不易测量；即以免小车运动时间太短，时间不好测量；也不能过小，过小时，小车静止不动。 3. 如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C 点的时间。（显示时间的格式为“时：分：秒”） (1)实验原理是_________； (2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应______（选填‘增大”或“减小”）斜面的倾斜角度； (3)小车从A点运动到C 点的平均速度 ______m/s; (4)小车经过AC 中点时速度为,经过AB 中点时速度为,则_______;（选填“>”“<”或“=”） (5)实验中，测量小车在不同路程上的平均速度，目的是 （选填字母） A．求速度的平均值，减小实验误差 B．探究小车从斜面上滑下时速度变化的规律 【答案】(1)v=s/t；(2)减小；(3)0.16；(4)>；(5)B 【详解】（1）实验中需要用刻度尺测量路程，用秒表测量时间，再通过公式v=s/t计算平均速度。 （2）斜面倾角越大，小车下滑的加速度越大，速度增加越快，运动时间越短，不便于测量时间。斜面倾角越小，小车下滑的速度增加越慢，运动时间越长，便于准确测量时间。因此，为了便于测量时间，应减小斜面的倾斜角度。 （3）路程：由图可知，A点对应刻度为，C点对应刻度为， 时间：A点的时间为09:25:15，C点的时间为09:25:20，所以 平均速度： （4）由图，B点对应刻度为，则B点为AC中点，小车通过上半段AB和下半段BC路程相同，所用时间，，则，则小车沿斜面下滑时做加速直线运动，速度随时间不断增大。AB中点的位置在AC中点的上方，速度更小。AC中点的位置更靠下，速度更大，即 （5）实验中测量小车在不同路段的平均速度，是为了探究小车在下滑过程中速度的变化情况，从而探究小车从斜面上滑下时速度变化的规律，而不是为了求速度的平均值减小误差，故选B。 4. 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、秒表以及小车来探究下滑过程中的速度变化情况，如图所示。 (1)该实验的原理是_________，需要用到的测量工具有刻度尺和_________； (2)下列对实验斜面的选择以及分析中，正确的是___________。 A．应选择坡度较小的，让时间更长便于测量 B．应选择坡度较大的，让时间更短便于测量 C．应选择坡度较小的，让速度更大便于测量 (3)图中，测得上半段的时间，则上半段的平均速度是________； (4)小组的成员分别画出小车从A到C的图像的大致情况。其中与事实相符的是________。 A． B． C． D． (5)小车在AB、BC、AC三段的平均速度大小关系是：___________。 【答案】(1) v=s/t；秒表；(2)A；(3)0.2；(4)C；(5) 【详解】（1）该实验是通过测量小车经过的路程和时间来计算物体运动的速度的，故实验原理为v=s/t。 实验时需要测量长度和时间，所对应的测量工具是刻度尺和秒表（停表），所以还需要的仪器是秒表（停表）。 （2）实验中斜面应保持较小的坡度，小车下滑速度慢，这是为了让时间更长，便于测量时间，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。 （3）由图可知，上半段的路程为40.0cm，时间为2s，则上半段的平均速度为 （4）小车在斜面上做加速运动，速度逐渐变大。 A．如图所示的图像表示路程随时间均有增加，即物体做匀速运动，故A不符合题意； B．如图所示的图像表示路程增加越来越慢，即物体做减速运动，故B不符合题意； C．如图所示的图像表示路程增加越来越快，即物体做加速运动，故C符合题意； D．如图所示的图像表示路程始终不变，即物体处于静止状态，故D不符合题意。 故选C。 （5）小车从A到C做加速直线运动，所以下半段的速度大于上半段的速度，即，全程的平均速度介于和之间，所以小车在AB、BC、AC三段的平均速度大小关系是。 ▌题型02 探究气泡运动的速度 【实验与记录】 （1）在长约120 cm的玻璃管中注水近满，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。 （2）先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端；再把右端放到桌面上，观察气泡的运动情况，如图所示。 （3）测量气泡从点O运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间，并填入表1。 【数据处理】 （1）根据表1中的数据，计算气泡通过各区间的时间和相应的速度，填入表2。 （2）根据表1中的数据，在图所示的坐标系中，画出气泡运动的s - t图像。 【交流】 （1）根据气泡通过各区间的速度，你能得出什么结论？ （2）对画出的s-t图像进行分析：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间有什么关系？ 【实验结论】 （1）根据气泡通过各区间的速度，得出结论：气泡在上升一段路程后，运动的速度可以看成是不变的。 （2）对s-t图像进行分析，得出结论：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间成正比。 1. 如图所示，小明用注水玻璃管（M、N分别为管的两端）研究“气泡的运动速度”，下列说法正确的是（　　） A．为便于实验，应设法让气泡更快地向上运动 B．计时的起点离管口一段距离，可以方便计时 C．注水玻璃管内气泡全程（M端到N端）都在做匀速直线运动 D．为研究气泡的运动速度，玻璃管上各相邻标记间的距离不相等更方便实验 【答案】B 【详解】A．若气泡运动过快，会导致计时误差变大，不便于实验测量，实验中应使气泡运动得慢一些方便计时，故A错误； B．气泡从管口出发后，初始阶段是加速运动，将计时起点设在离管口一段距离处，等气泡运动状态稳定后再计时，方便测量时间，减小误差，故B正确； C．气泡从M端到N端的过程中，初始阶段是加速运动，运动一段距离后才做匀速直线运动，并非全程匀速，故C错误； D．实验中让相邻标记的距离相等，更方便通过比较运动时间来判断气泡的运动规律，距离不相等会增加实验难度，故D错误。 故选B。 2. 在“研究气泡的运动速度”实验中，小华发现气泡上升有快有慢。为了“探究气泡的运动快慢与哪些因素有关”，小华和同学们提出如下猜想： 猜想1：与气泡的大小有关； 猜想2：与玻璃管中液体的种类有关； 猜想3：与玻璃管和水平面的倾角有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想2是________（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是________。 (2)如图，为了验证猜想3是否正确，小华在细玻璃管上做上记号A、B，保持气泡长度2cm不变，改变倾角大小，测出气泡经过AB段的时间t，实验数据记录如下表： 实验序号 1 2 3 4 5 倾角 15° 30° 45° 60° 90° t/s 22.5 14.9 12.5 13.8 19.9 ①实验中，为便于测量时间，应使管内气泡运动得________（选填“快”或“慢”）一些。 ②第2次实验中，气泡从A点运动到B点的路程为________ cm，AB段的平均速度为 ________m/s。 ③分析数据，可得出：在气泡大小相同时，随着倾角增大，气泡的运动速度________。 ④小虎由表格数据得出：倾角为45°时气泡的运动最快。你认为他的判断是________（选填“准确”或“不准确”）的，理由是________ 【答案】(1) 正确；不同液体对气泡的阻力不同；(2)慢；80.0；0.054；先变大后变小；不准确；实验次数太少 【详解】（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想2是正确的，判断的依据是不同液体对气泡的阻力不同。 （2）①实验中，为便于测量时间，减小测量的误差，应使管内气泡运动得慢一些。 ②由图可知，刻度尺的分度值是1cm，第2次实验中，气泡从A点运动到B点的路程为 AB段的平均速度为 ③分析数据，可得出：在气泡大小相同时，随着倾角增大，所用时间先变小，后变大，由v=s/t可知，气泡的运动速度先变大后变小。 ④小虎由表格数据得出：倾角为45°时气泡的运动最快，他的判断是不准确的，理由是：表中数据玻璃管的倾角为45°且气泡长度为2cm时，气泡运动得最快，但实验次数太少，他的结论不可靠。 3. 研究气泡的运动速度。 (1)在长约120cm的玻璃管中注水，管内留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口，在管上标出等间距的位置。图甲中的A、B两点应选择_________点作为计时起点O ； (2)先将玻璃管右端抬高，使气泡处在_________，再把右端放到桌面上，研究气泡的运动情况； (3)如果气泡运动较快，来不及计时，可以调节玻璃管的_________； (4)小明和小华画出各自测得的气泡运动s-t图像，如图乙所示。分析图像可知：从0cm处到80cm处的过程中，气泡运动的路程和时间成_________，此过程中它近似做_________运动。小明测得的气泡运动速度比小华的_________。 【答案】(1)B；(2)玻璃管最右端；(3)倾斜角度；(4) 正比；匀速直线；大 【详解】（1）气泡从A点向B点运动时，刚开始速度不稳定，到达B点后运动状态趋于稳定，因此应选择B点作为计时起点。 （2）这个操作的核心目的，是让气泡从玻璃管的一端开始，做稳定的运动，方便我们全程观察和计时。 实验中，我们希望气泡在玻璃管内从一端向另一端做匀速直线运动。 当玻璃管右端抬高时，管内的水会因重力向低端流动，气泡则会被 “推” 到位置最高的顶端（玻璃管最右端）， 这一步是为了让气泡处于一个确定的起点，避免它在管内随意浮动。 （3）如果气泡运动较快，来不及计时，可以调节玻璃管的倾斜角度，通过减小倾斜角度，让玻璃管更平缓，这样能减小气泡的运动速度，方便计时。 （4）图像是过原点的直线，说明气泡运动的路程和时间成正比。 路程与时间成正比，说明路程与时间的比值是一个定值，速度不变，说明气泡近似做匀速直线运动。 小明的图像斜率更大，相同路程用时更短，因此小明测得的气泡运动速度比小华的大。 4. 如图所示，是“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验装置。 (1)没有从玻璃管的顶点标注0起点，原因是_________，测量气泡运动的时间应该以气泡的______（上表面/下表面）为计时点。 (2)为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动的较______（快/慢）； (3)甲乙两个小组用相同的装置进行实验，仅在封闭气体时乙小组封闭的气泡比甲大，则他们所测气泡运动的速度______（＞/＝/＜）。 【答案】(1) 刚开始气泡运动不稳定；上表面；(2)慢；(3)＞ 【详解】（1）刚开始气泡运动不稳定，不便于计时，这样不利于我们研究气泡的运动规律。 气泡比较轻，在充水玻璃管中，气泡的上浮在玻璃管中，为了便于观察，我们应该以气泡的上表面为计时点。 （2）要测量气泡运动的路程和时间，但由于气泡是动态的，所以气泡运动的越慢，越易于测量时间，故应使气泡在管内运动得较慢。 （3）气泡运动的快慢与气泡的大小有关，气泡越小，运动越快，故气泡运动的速度v甲＞v乙。 5. 如图是“研究气泡的运动规律”的实验： 从0点开始的距离s/cm 0 20 40 60 80 从0点开始计时的时间t/s 0 2.5 5.0 7.5 10.0 先将玻璃管右端抬高使得气泡在右端，再把右端放到桌面上，如图所示，再测量气泡从0运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间，记录在表中。小明没有将实验中的起始点0点选在管子的最底端处，这是因为在开始的一小段距离里气泡的运动______（选填“是”或“不是”）匀速直线运动；此过程中若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是______（选填“运动”或“静止”）的；根据实验数据可归纳出：一段路程后气泡运动的路程和时间近似成正比，运动速度可以看作是不变的，大小为______m/s。 【答案】 不是 运动 0.08 【详解】[1]在实验开始的一小段距离里，气泡是从静止开始加速的，尚未进入匀速状态。因此，这段路程中气泡的运动不是匀速直线运动。为了测量匀速阶段的速度，实验中通常将起始点0点选在气泡已经进入匀速状态的位置。 [2]以气泡为参照物，玻璃管口的塞子相对于气泡的位置在不断变化（气泡向上运动，塞子位置不变），因此塞子是运动的。 [3]根据实验数据，气泡运动的路程与时间近似成正比，说明气泡做匀速直线运动。 我们可以用任意一组数据计算速度：取，，速度为 因此，气泡匀速运动的速度为0.08m/s。 ▌题型03 频闪照相或纸带打点法测量速度 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，根据v=s/t可知，苹果下落的速度是越来越大。 1. 实验小组利用频闪相机测量小球运动的平均速度，如图所示，一小球在水平桌面上沿直线运动，利用频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，四点且相邻两点的时间间隔均为。 (1)小球在段的平均速度为__________； (2)假设尺子足够长，桌面各处的光滑程度相同。请你思考：下一次拍摄时，小球的位置可能在____cm处。 ① 101.50         ② 112.90          ③ 124. 30 【答案】(1)0.245 (2)① 【详解】（1）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，小球右边缘在A处对齐零刻度线，小球在C处右边缘对齐刻度为73.50cm，小球通过AC段的路程 小球在AC段的平均速度为 （2）由图可知，AB段的距离为 BC段的距离为 CD段的距离为 AB段与BC段的距离差为 BC段与CD段的距离差为 由于桌面各处的光滑程度相同，设下一次拍摄时，小球的位置为E点，则CD段与DE段的距离差约为11.30cm，则DE段的距离 E点位置约为 故选①。 2. 在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中： (1)实验中发现用秒表测量时间较难，为了便于测量，选择图甲中的纸锥________（选填“A”或“B”）进行实验，同时让纸锥从较________（选填“高”或“低”）的位置下落； (2)接着小明所在小组利用相机频闪拍照，探究纸锥竖直下落的快慢情况，照相机每隔0.2s曝光一次，拍摄的图片如图乙所示，由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是________（选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”）；纸锥从A点下落到F点，全程的平均速度为________。 【答案】(1) A；高； (2) 先变大后不变；0.03 【详解】（1）纸锥下落快，时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角，以增大下落时间，便于时间的测量，应该选择纸锥A较好，让纸锥从较高的位置同时下落。 （2）从图中可以看出，在间隔时间相同时，纸锥下落的距离先小后大，最后保持不变，因此，也说明其速度的变化应该是先变大后不变的。 纸锥从A点下落到F点全程的平均速度 3. 如图所示，甲、乙是用打点计时器测量时间时，一位同学打出的两条纸带中的一段（均是向左拉出），已知打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02秒。 (1)在甲图中，从A点到达F点为______秒，从A点到达F点的过程中，纸带拉动的快慢情况是______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）的； (2)在乙纸带中，从A点到C与从D点到F点所用的时间是______的（选填“相同”或“不相同”）； (3)比较甲、乙两条纸带打点情况，______纸带拉得快。判断的理由是______。 【答案】(1) 0.1；匀速；(2)相同；(3)乙；相同时间内，乙纸带的点间距更大 【详解】（1）甲图中，从A到F有5个时间间隔，每个间隔0.02s，因此时间为5×0.02s=0.1s 从A到F，相邻两点间距离不变，因此纸带拉动的快慢情况是匀速的。 （2）乙纸带中，从A到C有 2 个时间间隔，从D到F也有2个时间间隔，因此所用时间是相同的。 （3）乙纸带拉得快。 判断的理由是：在相同时间内，如都取2个时间间隔，乙纸带的点间距比甲纸带的大，说明乙纸带在相同时间内移动的距离更远，速度更快。 4. 以下是某同学的“测量小球运动的速度”的实验报告，请你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)请填写实验原理________； 【实验器材】小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 【实验步骤】 (2)让一个小球在水平桌面上沿直线运动，如图所示是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机相邻两次闪光之间的时间间隔相等； 分别测出小球通过的路程：______，，。记录这三段路程所对应的时间：，， 分别计算小球通过这三段路程的平均速度； 【实验结论】 (3)小球在这三段路程的平均速度分别为：_____，，______ (4)_______（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)42.40；(3)42.40；19.70；(4) >；变速 【详解】（1）实验原理：测量速度的核心原理是速度的定义式v=s/t，通过测量物体运动的路程和对应的运动时间，即可计算出速度。 （2）路程读数：题图中刻度尺的分度值为1mm，A点对齐0.00cm刻度线，B点对齐42.40cm刻度线，因此AB段路程。 （3）根据，已知，则；已知、，则。 （4）对比可得，三段相等时间内小球通过的路程不相等、速度不断变化，因此小球做变速运动。 5. “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法.如图是同一相机拍摄的质量相等的甲、乙两球同时从同一高度竖直向下运动的频闪照片，由图可知：甲球从A到B的时间与乙球从C到D的时间的大小关系是tAB_______tCD，可以判断乙球做_______（选填“匀速”或“变速”）直线运动.若每隔0.02s拍照一次，测得AB间的距离是4.8cm，则甲球的速度为_________m/s。 【答案】 = 变速 0.8 【详解】甲球从A到B的时间与乙球从C到D的时间都是3个时间间隔，故时间相等，乙球相同时间的路程越来越大，做加速运动。 AB所用时间为 乙球从a到b通过的路程 甲的速度。 ▌题型04 超声波测距测速法 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。 1. 交通部门常用测速仪测量车速，如图所示，根据测速仪发出超声波脉冲信号和接收反射信号间的时间差，即能测出车速。某次测速中，测速仪第一次向汽车发射信号后0.4s接收到反射信号，第二次发射信号后0.2s接收到反射信号。（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，两次发射超声波脉冲信号的时间间隔为1.8s。为便于计算，测速仪可看成与汽车在同一水平面上，且在汽车正前方）则被测车辆的车速为（     ） A．16.7m/s B．18.9m/s C．20.0m/s D．21.3m/s 【答案】C 【详解】由题意得，第一次超声波单程时间 第一次相遇时车距测速仪的距离 第二次超声波单程时间 第二次相遇时车距测速仪的距离 期间汽车前进路程 两次发射间隔，汽车行驶路程为 s 时所用时间 则被测车辆的车速为 故选C。 2. 交通部门常用测速仪来检测车速。如图甲所示，测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回来的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速。如图乙所示，某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况，s表示发出的超声波与测速仪之间的距离。（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时，汽车与测速仪的距离是______m，汽车行驶的速度是_____m/s。 【答案】 102 17 【详解】[1]由图与v=s/t得，汽车第一次遇到测速仪发出的超声波时，汽车与测速仪的距离是 [2]汽车第二次遇到测速仪发出的超声波时，汽车与测速仪的距离是 汽车行驶的速度是 3. 如图所示，高速公路上通常会安装超声波测速仪测量汽车的速度，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，根据测速仪发出并接收超声波脉冲信号的时间差，测出汽车的速度。某次固定的超声波测速仪第一次发射超声波到接收汽车反射的超声波经过了0.8s，则汽车第一次反射超声波时距测速仪_______m，在发出第一个超声信号后再过1.1s后发出第二个超声信号，测速仪第二次发出信号到接收到信号用时0.6s，则可测出汽车向左匀速行驶的速度为_______m/s（声速为340m/s）。 【答案】 136 34 【详解】[1]测速仪第一次发射超声波到接收到反射波的总时间为，则超声波从测速仪传播到汽车所用的时间为 则汽车第一次反射超声波时与测速仪的距离为 [2]测速仪第二次发出信号到接收到信号用时，则第二次超声波从测速仪到汽车所用的时间为 汽车第二次反射超声波时与测速仪的距离为 则汽车在两次反射超声波的间隔时间内行驶的路程为 第一次反射发生在测速仪发出信号后时，第二次信号在第一次信号发出后发出，第二次反射发生在第二次信号发出后时。因此，第二次反射距离第一次信号发出的时间为 两次反射的间隔时间 因此，汽车向左匀速行驶的速度 4. 小刚测量小车在斜面上运动的平均速度。 (1)如图甲，如果用刻度尺和停表来测量平均速度，则实验原理是________； (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，图丙描绘了小车从A到C的运动情况，B是AC中点，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在B点的速度________0.4m/s（填“小于”或“等于”或“大于”）； (3)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，如图丁所示，请分析丁图中小车在0～1s内的平均速度为________m/s。 【答案】(1)v=s/t；(2)大于；(3)0.1 【详解】（1）用刻度尺测出小车运动的路程，用秒表测出小车运动所用的时间，利用v=s/t，即可算出速度，因此，该实验的原理为v=s/t。 （2）从图丙可以看出，小车做加速直线运动，速度随时间增大。B是AC的中点，即，由于小车速度越来越快，前半段路程AB所用的时间大于后半段路程BC所用的时间，因此，小车到达B点的时刻晚于AC段运动时间的中点。从图丙可知，AC段运动时间中点对应的速度恰好是，而小车到达B点的时刻更晚，所以小车在B点的速度大于。 （3）图丁中阴影部分的面积为 平均速度为 5. 【解读图片】图片展示了超声波测距的原理：发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间及超声波传播的速度，仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离。 【母题】如上图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时；超声波传播时碰到被测物会被反射，接收器接收到反射波就停止计时，计时器记录的时间t为0.2s。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，求发射器与被测物之间的距离。 【答案】34m 【详解】设发射器与被测物之间的距离为s，超声波在空气中的传播速度为v，超声波从发射到接收所用的时间为t，根据题意可知，计时器记录的时间t是超声波从发射器传播到被测物，再由被测物反射回接收器的总时间。 由v=s/t可得，超声波传播的总路程为 所以发射器与被测物之间的距离为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 速度的测量 ▌题型01 测量小车沿斜面下滑的速度 1. 【答案】D 2. 【答案】(1) 50.0；1；越来越大；(2)v=s/t；(3)便于测量时间；(4) 小车运动时间太短，时间不好测量；小车静止不动 3. 【答案】(1)v=s/t；(2)减小；(3)0.16；(4)>；(5)B 4. 【答案】(1) v=s/t；秒表；(2)A；(3)0.2；(4)C；(5) ▌题型02 探究气泡运动的速度 1. 【答案】B 2. 【答案】(1) 正确；不同液体对气泡的阻力不同；(2)慢；80.0；0.054；先变大后变小；不准确；实验次数太少 3. 【答案】(1)B；(2)玻璃管最右端；(3)倾斜角度；(4) 正比；匀速直线；大 4. 【答案】(1) 刚开始气泡运动不稳定；上表面；(2)慢；(3)＞ 5. 【答案】 不是 运动 0.08 ▌题型03 频闪照相或纸带打点法测量速度 1. 【答案】(1)0.245 (2)① 2. 【答案】(1) A；高； (2) 先变大后不变；0.03 3. 【答案】(1) 0.1；匀速；(2)相同；(3)乙；相同时间内，乙纸带的点间距更大 4. 【答案】(1)v=s/t；(2)42.40；(3)42.40；19.70；(4) >；变速 5. 【答案】 = 变速 0.8 ▌题型04 超声波测距测速法 1. 【答案】C 2. 【答案】 102 17 3. 【答案】 136 34 4. 【答案】(1)v=s/t；(2)大于；(3)0.1 5. 【答案】34m 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $