第一章 机械运动 热点题型专练(实验题30道)2026-2027学年八年级物理上册鲁科版五四学制
2026-08-23
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摘要:
**基本信息**
聚焦机械运动实验核心,以平均速度测量为主线,通过斜面小车、气泡运动等30道题构建从原理到误差分析的完整训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础实验|20+(如1-5题)|原理应用、器材选择、误差分析|以v=s/t为核心,从斜面坡度控制到计时准确性,构建测量误差分析逻辑|
|拓展探究|10+(如6、8题)|数据处理、控制变量、图像绘制|从匀速/变速运动判断到多因素探究(如降落伞滞留时间),体现科学探究与科学思维|
内容正文:
第一章 机械运动(实验题30道)
1.如图,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。
(1)该实验原理是v=___________;
(2)除了图中有的器材以外,还应该有的器材是___________;
(3)斜面底端的金属片的作用是:___________;
(4)为了计时更准确,斜面的坡度应该___________(“较小”或者“较大”);
(5)如果测得小车从A滑到C的时间tAC=2.4s,小车从A滑到B的时tAB=1.6s则AB段的平均速度vAB=___________cm/s;可以发现AB段的平均速度___________BC段的平均速度:(填“大于”“小于”或“等于”)。
2.如图所示,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。
(1)该实验的实验原理(公式)是___________;
(2)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,测得段的平均速度会偏___________(选填“大”或“小”);
(3)若小车在路程中点的速度为,在时间中点的速度为,根据实验,可推断与的大小关系是:___________(填“>”、“=”或“<”)。
3.小明用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。让小车在斜面上下滑,他们用相机每隔曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。如图所示,请根据照片信息回答下列问题。
(1)该实验的原理是___________;
(2)小车所放的斜面坡度应保持较小,这样小车在斜面上运动时间会___________(选填“长”或“短”)些,便于多次曝光;
(3)小车从点到点的路程是,从点运动到点所用时间是,小车在段的平均速度___________。
4.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验的原理是_________。(公式)
(2)斜面应保持_________(选填“较大”或“较小”)的坡度,这样做是为了_________。
(3)AB段距离sAB=_________cm,小车在AC段平均速度vAC=_________m/s。
(4)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”)。
5.在“测小车的平均速度”实验中
(1)该实验的原理是_________;
(2)实验中应使斜面的坡度略小一些,这样便于测量________(选填“时间”或“路程”),从而减小测量误差;
(3)分析实验数据可得出:
①图中AB段的距离________cm,测得时间,则AB段的平均速度为_________m/s;
②小车在下滑过程中做的是________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
③小车通过上半程的平均速度__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度;
(4)实验中,若当小车过B点后才停止计时,则所测小车在AB段的平均速度_________(选填“偏大”、“偏小”或“正确”)。
6.在降落伞比赛的活动中,小金将活动中的数据进行了记录,用于研究降落伞的滞留时间与哪些因素有关。请分析表格中的数据并回答问题。
次数
降落伞的绳长/m
降落伞的形状
降落伞的面积/m2
降落伞的总质量/g
降落伞的释放高度/m
降落伞的滞留时间/s
1
1
圆形
0.5
20
3
3.67
2
1
圆形
1
20
3
5.81
3
1
圆形
1
30
3
4.91
4
1
正方形
1
20
3
5.81
5
1.5
正方形
1
20
3
5.83
6
1.5
正方形
1
20
6
9.24
(1)分析数据1、2可知降落伞的滞留时间与______有关;
(2)分析数据2、3可知降落伞的滞留时间与______有关;
(3)分析数据______可知降落伞的滞留时间与降落伞的形状无关;
(4)本实验中所用的研究方法是______。
7.如图所示是在斜面上测量小车运动的平均速度的实验,让小车从斜画A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间即可测出不同阶段的平均速度。
(1)根据实验的原理______,需要测量的物理量是小车运动的路程和所用的时间;
(2)如果测得AB段所用时间tAB为2s,则AB段的平均速度vAB=______m/s;
(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段的平均速度会偏______。
8.如图1是研究气泡运动的速度实验装置:
a.在长约120cm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;
b.先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端,再把右端放在桌面上;
c.如图2,用手机秒表测量气泡从O点运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间,测量结果如图3所示;
(1)请将手机秒表测量的时间填入表1:
表1
从点O开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从点O开始计时的时间t/s
0
5.10
____________
15.30
20.40
(2)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:
表2
区间s′/cm
0~20
20~40
40~60
60~80
通过各区间的时间t′/s
5.10
①____________
5.20
5.10
通过各区间的速度v/(cm/s)
3.9
②____________
3.8
3.9
(3)根据气泡通过各区间的速度,可将气泡的运动近似看作________运动;
(4)根据表1中的数据,在下坐标系中,画出气泡运动的s-t图像。
(5)实验表明:气泡在相等的时间内通过的路程________,路程与时间成________。
9.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,即可求出不同路段的平均速度。
(1)该实验的原理是________;
(2)实验时发现小车运动时间太短,为了方便计时,应将支撑木块向________(选填“左”或“右”)适当移动;
(3)测出小车从A处滑到C处的时间,小车在AC段的平均速度________。想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,小安应该将小车从________(选填“A”或“B”)处由静止释放。
10.暑假,某同学去水上游乐场游玩,从滑道上冲下来的感觉太刺激了,他想知道物体从斜面上下滑时的速度怎样变化,于是他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)该实验的原理是___________;
(2)该实验用到金属挡板,则下列属于金属挡板的作用是___________;
A.使斜面保持一定的角度
B.让小车在一定的位置停下来
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
D.加快小车的运动
(3)AC 段距离sAc=___________ cm,小车在AC段平均速度___________m/s;
(4)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度 v,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t3与路程s3,计算得到v3
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t₃,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据求得 再计算得到v3
(5)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___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
11.如图是“测量小车运动的平均速度”的实验,图中电子表显示的是小车到达A、B、C三处时对应的时刻。
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是__________;
(2)实验中使用的斜面应适当调整坡度__________(选填“较小”或“较大”),其目的是__________;
(3)该实验中,小车全程的平均速度为__________,下半路程的平均速度为__________;
(4)如果小车过了A点才开始计时,会使所测AC段的平均速度偏__________(选填“大”或“小”);
(5)周末小明骑车游玩时,发现公路旁每隔一段距离就立着一个标记公里数的里程碑,他想利用里程碑估测自行车的行驶速度。测量步骤如下:①从某一地点出发,并按下计时器开始计时;②到达某一个里程碑,记下里程碑上的数值、计时器上的时刻;③到达另一个里程碑,记下里程碑上的数值、计时器上的时刻,则自行车在这两个里程碑之间路段行驶的平均速度__________(用题中物理量符号表示)。
12.在“研究气泡的运动速度”的实验中,在长为的玻璃管中注水近满,上端留一气泡,用橡皮塞塞住管口。小明为研究气泡的运动特点,测量气泡从点O运动到和处所用时间;
(1)本实验的测量器材有秒表和_______;
(2)标记的起点O最好离玻璃管最下端_______一些,观察气泡运动情况时(图中气泡未画出),玻璃管应处于图中的位置_______(填序号);
(3)记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示:
从点O到开始的距离
0
20
40
60
80
从点O到开始的时间
0
根据实验数据可归纳出:气泡上升一段路程后,运动的路程和时间近似成_______比,气泡的运动速度是_______(保留两位小数);
(4)小华测量气泡从点O运动到和处所用时间,她_______(选填“能”或“不能”)研究出气泡的运动特点。
13.如图所示为小明测量平均速度的实验,让小车从带有刻度(分度值为1mm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示时、分、秒)。
(1)该实验用到的测量工具是________和________;
(2)该实验是根据公式________进行测量的;
(3)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较_________(填“大”或“小”)
(4)AB段小车运动的平均速度_________,BC段小车运动的平均速度_________;
(5)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越________(填“大”或“小”),小车做的_________(填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(6)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B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?_________理由是_________。
14.小明做研究蜡块运动的实验,实验装置如图1所示:
A.在长玻璃管中注满水,在水中放置一圆柱形蜡块,橡皮塞塞住管口。
B.将玻璃管翻转后竖直放置,记录蜡块的运动情况,记录的数据如表1所示:
从0点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从0点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
15.3
20.4
表1
区间sʹ/cm
0~20
20~40
40~60
60~80
a
5.1
5.0
5.2
5.1
通过各区间的速度v/(cm/s)
3.9
b
3.8
3.9
表2
(1)将表2中数据填写完整,a处为______,b处为______;
(2)根据蜡块通过各区间的速度,可将蜡块的运动近似看作______运动;
(3)蜡块从最低点运动到0点的平均速度______(选填“大于”“等于”或“小于”)经过0点的速度;
(4)小华也进行了实验,根据自己正确测定的数据在图2中作出蜡块运动的s-t图像,请指出小华作图中两处不合理之处:①______;②______。
15.小明利用图甲所示的实验装置“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。
(1)实验时,应使斜面坡度小些,这样做是为了减小测量______(“路程”或“时间”)的误差;
(2)如图甲所示,停表指针转动未超过一圈,每小格表示1s,AB段平均速度为______m/s;
(3)位置传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离,这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置的速度。如图乙所示,小明重新调整斜面坡度,利用位置传感器再次进行实验。屏幕显示如图丙所示的v-t图像,从图像可以看出小车在斜面上下滑时做______(“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(4)另外,小明查阅课外资料得知,速度-时间图像与横坐标包围部分(图丁中阴影部分)的面积在数值上等于小车运动的距离。如图丁所示,所描述的小车运动的速度-时间图像是一条倾斜的直线,由图像可知小车0~1s内的平均速度为______m/s。
16.在“测量小球运动的平均速度”的实验中,让小球从点由静止开始沿斜面运动,并记录小球在、、三个位置的时刻。(数字分别表示“分:秒”)
(1)实验原理是______;
(2)实验中测量平均速度较大的误差来源于测量时间,为了方便计时,应将图中小木块向______移(选填“左”或“右”);
(3)小球在段的平均速度______;测量小球到达点的时间,如果小球未到达点就停止计时,测得段的平均速度将会______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”);
(4)在段全程运动过程中,小球运动到中点处的速度为和全程中间时刻的速度为,则______(选填“<”“=”或“>”)。
17.小明在“测小车的平均速度”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)的斜面顶端由静止下滑,图中的方框是小车到达、、三处时电子表的显示。
(1)该实验的原理是_____。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较_____(选填“大”或“小”)。
(3)由实验可以看出小车在下滑过程中,速度越来越_____。
(4)小车通过段的平均速度_____m/s,若小明在小车过了点才开始计时,则测得的小车全程的平均速度_____。(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
18.在初中毕业生升学体育考试中,长跑(男生1000米,女生800米)是必考项目,为了确保测试的公平性和准确性,监考老师需要使用专业的方法测量考生的跑步速度,从而判断其成绩是否达到满分标准。
【任务】假设你是体育测试记录员,请选择合适的器材,设计一个实验方案,测量某考生在长跑过程中的平均速度。
19.八年级的同学们在学习了《体育强国建设纲要》后,深受鼓舞,踊跃投身于短跑健身运动。初中男生100m短跑成绩及格的标准是速度不低于6.25m/s。请你设计一个方案检测小晋100m短跑成绩是否及格。
(1)准备工具:________________________________________________。
(2)测试流程:________________________________________________。
(3)结果判断:________________________________________________。
20.小明学习了初二物理知识后,想利用学校田径场最内侧跑道测量自己正常步行的速度。小明向体育老师询问了学校田径场最内侧跑道的长度s,请你利用上述数据,帮他设计实验。
(1)实验目的:___________
(2)实验原理:___________
(3)测量器材:___________
(4)实验步骤:___________
(5)设计记录数据的表格。
21.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________
“测量钩码匀速上升的速度”中,如图所示:
22.需要测量钩码______和上升的时间,实验原理:______。
23.请按正确的顺序排列以下实验步骤:______。
A.启动电动机
B.计算得出物体的速度
C.搭建铁架台和电动机
D.刻度尺平行并贴近细线放置
E.钩码经过标记点O时,开始计时
24.如图甲所示,小明用等大的圆形纸剪去大小不等的扇形部分后,做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥,设计实验测量比较两个纸锥下落的快慢。
(1)如果要测量纸锥下落的速度,需要的测量工具有__________和__________。
(2)如图乙所示,为比较两个纸锥下落的快慢,小明想出两种方法,方法一:让两个纸锥从图乙__________(选填“A”或“B”)所示的位置静止释放,记录两个纸锥下落至地面的__________,就可以比较两个纸锥下落的快慢;方法二:让两个纸锥下落相同时间比较__________,就可以比较两个纸锥下落的快慢。
(3)如图丙所示,小明用闪光照相机拍下纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2 s曝光一次,由照片可以看出纸锥在做__________(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。纸锥在A、B两位置间的实际距离为10 cm,则此过程中,纸锥的平均速度为__________m/s。
25.小明在“测小车的平均速度”实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从斜面上的A点静止下滑,B为AC的中点,C处立有一金属片。小车左端经过三点时电子表的显示如图所示。(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)测平均速度的实验原理是根据公式______进行测量的;
(2)实验中所选斜面的坡度应该较缓,目的是减小______的测量误差,使计算出的平均速度更准确;
(3)小车通过AC全程的平均速度与通过上半程AB的速度比较,______(选填“>”、“=”或“<”);
(4)由图中数据可计算出AB段的平均速度______m/s。
26.小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端。对此他猜想:“物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。请你设计实验验证其猜想。
(1)实验原理:________;
(2)实验目的:________;
(3)以下是他的实验步骤,请你帮他补充完整:
①把木块固定在A点,用________的距离s;
②让滑块从一定高度________,用________;
③把木块移动到B点,从同一高度静止释放,重复以上步骤;
④把木块移动到C点,重复③实验;
⑤计算出各次实验的________,检验猜想是否正确。
(4)请设计出记录实验数据的表格。
27.小南同学在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端A由静止下滑。图中方框是小车到达A、B、C三处时电子表的显示情况(数字表示“时:分:秒”)。
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:___________;实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较___________(选填“大”或“小”);
(2)sAB=___________ cm,vAB= ___________m/s;
(3)实验中,对于获取下半程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.不用测量,利用tBC=tAC﹣tAB,sBC=sAC﹣sAB,再计算得到vBC。
(4)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___________ ;
(5)如图所示图像中,能表示小车从A到C的运动图像是___________。
28.图甲为“研究气泡的运动规律”实验装置,在内径约为0.8cm、长为100cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,再用橡皮塞塞住管口,将玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和___________;
(2)实验时选图甲中___________(选填“A”或“B”)点开始计时更合理;为便于测量,需要使气泡在管内运动得较___________(选填“快”或“慢”);
(3)图乙是根据实验数据画出的气泡运动的s—t图像,由图像可知:在计时的这段时间里气泡做___________直线运动,通过计算可知气泡的速度为___________m/s。
29.如图甲是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止释放开始下滑,分别测出小车从A点到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验的测量原理是________;
(2)实验中C处使用金属挡板是为了便于测量________(选填“速度”或“时间”):实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(选填“大”或“小”);
(3)小车通过段时,测得时间,则段的平均速度________m/s;实验中,如果小车过了B点才停止计时,则所测段的平均速度偏________(选填“大”或“小”);
(4)小楠实验时,又选用了形状相同、轻重不同的小车,在同一个斜面上做了多次实验,记录数据如下表,分析表中数据可知:小车的平均速度与小车的轻重________(选填“有”或“无”)关。
序号
小车的轻重
运动距离/cm
运动时间/s
1
较轻
80.0
2.5
2
较重
80.0
2.5
3
更重
80.0
2.5
(5)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图乙所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是________。
A.小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较短
B.小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度
C.小球A沿轨道甲做匀速运动,小球B沿轨道乙做变速运动
30.某学习小组的同学用打印纸纸条制作了一个纸蜻蜓,如图甲所示。为探究纸蜻蜓下落时的运动特点,使用秒表测量下落时间。
实验序号
宽度/cm
长度/cm
滞空时间t/s
平均滞空时间t'/s
1
0.80
18.00
1.48
1.52
1.49
1.50
2
1.00
18.00
1.58
1.61
1.66
1.62
3
1.50
18.00
1.72
1.71
1.69
1.71
4
2.00
18.00
1.55
1.55
1.57
1.56
5
2.50
18.00
1.40
1.40
1.38
1.39
(1)如图乙是他们练习使用秒表时指针停止的位置,读数为___________s。
(2)同学们想探究纸蜻蜓滞空时间(空中停留的时间)的影响因素。他们选取了长度相同、宽度不同的打印纸纸条做纸蜻蜓,分别从2m高处静止释放,获得的实验数据如表所示。分析实验数据,可以得出结论:其他条件一定时,纸蜻蜓的滞空时间随纸条宽度的增加而___________(选填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。
(3)同学们在测量滞空时间时,将多次测量的实验数据取平均值,是为了___________。
(4)结合生活实际,你认为纸蜻蜓滞空时间还与哪些因素有关?请你据此提出一个可探究的科学问题:___________。
31.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,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)图中段的路程_______cm,如果测得时间,则段的平均速度_______cm/s;
(2)在测量小车到达点的时间时,如果小车还没从点释放就开始计时,测得段的平均速度会偏_______(选填“大”或“小”);
(3)实验中斜面的坡度应该较_______(选填“大”或“小”),目的是:_______;
(4)实验需多次重复测量小车的速度,多次测量的目的是:_______;
(5)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从中点B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?理由:_______。
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参考答案
1. 停表 让小车在同一位置停下来,便于测出小车行驶相同路程的时间 较小 25.0 小于
【详解】(1)[1]实验中通过测量小车的速度与时间,再通过得到小车的平均速度,则实验原理是。
(2)[2]除了图中有的器材以外,还应该有的器材是测量时间的停表。
(3)[3]斜面底端的金属片的作用是:让小车在同一位置停下来,且可以通过小车撞击金属片的声音,停止计时,便于测出小车行驶相同路程的时间。
(4)[4]为了计时更准确,斜面的坡度应该较小,减小小车在斜面的运动速度,增大小车在斜面上运动的时间。
(5)[5]如果测得小车从A滑到C的时间tAC=2.4s,小车从A滑到B的时tAB=1.6s则AB段的平均速度
[6]BC段的时间为
BC段的平均速度为
则AB段的平均速度小于BC段的平均速度。
2.(1)
(2)小
(3)>
【详解】(1)该实验中需要测量路程和时间,然后根据来计算速度,因此实验原理是。
(2)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,则会导致停止计时偏晚,使测得的小车在AB段运动时间偏大,根据速度公式可知,距离一定时,所用时间越长,速度越小,因此测得AB段的平均速度会偏小。
(3)根据AB段的平均速度小于BC段的平均速度可知,小车在下滑过程中做加速运动,通过上半段路程所用时间大于通过下半段路程所用时间,即路程中点的位置比时间中点的位置偏下,因此路程中点的速度应大于时间中点的速度,即。
3.(1)
(2)长
(3)0.4
【详解】(1)测量小车运动的平均速度,需要测量路程和时间,根据计算小车的平均速度,故实验的原理是。
(2)小车所放的斜面坡度应保持较小,这样小车在斜面上运动的速度就会较慢,运动时间会长些,便于多次曝光,能更准确地测量时间。
(3)已知小车从A点到C点的路程
所用时间,则小车在AC段的平均速度
4.(1)
(2) 较小 减小测量时间的误差
(3) 40.0 0.16
(4)偏大
【详解】(1)测量小车的平均速度需要测量路程和时间,根据得到小车的平均速度,该实验的原理是。
(2)[1][2]实验过程中斜面如果太陡,小车在斜面上运动时间很短,不方便计时,实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较小,目的是减小测量时间的误差。
(3)[1][2]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,小车通过AB段的距离sAB=40.0cm,小车通过AC段的距离
sAC=80.0cm=0.80m
小车通过AC段运动时间t=5s,小车通过AC段的平均速度
(4)如果不小心让小车过了A点才开始计时,测得的时间偏小,由可知所测AC段的平均速度会偏大。
5.(1)
(2)时间
(3) 40.0 0.25 变速 小于
(4)偏小
【详解】(1)测平均速度的实验是通过分别测量路程和时间,再利用公式计算平均速度,故原理是。
(2)实验中是斜面坡度小一些是为了使小车下滑速度慢一点,便于测量时间。
(3)[1][2]图中刻度尺的分度值为1cm,则
AB段的平均速度
[3]小车在下滑过程中速度越来越快,做的是变速直线运动。
[4]小车在全程中做加速运动,故上半程的平均速度小于下半程的平均速度。
(4)若小车过了B点才停止计时,则所测的时间将偏大,根据可知平均速度将偏小。
6.(1)降落伞的面积
(2)降落伞的总质量
(3)2、4
(4)控制变量法
【详解】(1)数据1和数据2中,绳长、形状、总质量、释放高度均相同,仅面积不同。滞留时间从3.67s增至5.81s,说明面积增大导致滞留时间延长。因此,滞留时间与降落伞的面积有关。
(2)数据2和数据3中,绳长、形状、面积、释放高度相同,仅总质量不同。滞留时间从5.81s减至4.91s,说明质量增大导致滞留时间缩短。因此,滞留时间与降落伞的总质量有关。
(3)数据2和数据4中,绳长、面积、总质量、释放高度相同,仅形状不同。滞留时间均为5.81s,说明形状变化未影响滞留时间。因此,滞留时间与降落伞的形状无关。
(4)实验中通过控制其他变量不变,仅改变单一因素来观察滞留时间变化,属于控制变量法。
7.(1)
(2)0.2
(3)小
【详解】(1)平均速度等于总路程除以总时间,该实验所依据的原理是。
(2)图中刻度尺分度值为1cm,AB段的距离为
则AB段的平均速度为
(3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的时间偏大,根据,平均速度会偏小。
8.(1)10.10
(2) 5.00 4.0
(3)匀速直线
(4)
(5) 相等 正比
【详解】(1)由图3可知,气泡从O点运动到处时,手机秒表显示的累计时间为,故填。
(2)气泡通过区间的时间为
对应的速度为
(3)气泡通过各区间的速度分别约为、、和,各段速度近似相等,且气泡沿直线运动,因此可将气泡的运动近似看作匀速直线运动。
(4)以时间t为横轴、路程s为纵轴,在坐标系中描出(0,0)、(5.10,20)、(10.10,40)、(15.30,60)、(20.40,80)各点,并用直线连接,所得图像如答案图所示。
(5)由s-t图像可知,气泡运动的图像是一条过原点的倾斜直线,说明气泡在相等时间内通过的路程相等,路程与时间成正比。
9.(1)
(2)右
(3) 0.25 A
【详解】(1)测量小车的平均速度是通过测量路程和时间,计算平均速度的,故原理为。
(2)小车运动时间太短,是因为斜面坡度太陡,小车下滑速度太快。为了减慢速度、延长计时时间,需要减小斜面坡度,因此应将支撑木块向右适当移动,使斜面倾角变小。
(3)由图可知,则路程,故小车在AC段的平均速度
小车在整个运动过程中的后半段是指B到C的路程。要测量这段的平均速度,需要让小车从A点由静止释放,并记录到达B点和C点的时间,再用B到C的路程除以B到C的时间。如果从B点释放,小车初始速度为0,与实际运动中B点的速度(不为0)不符,会导致测量结果错误。
10.(1)
(2)BC
(3) 80.0 0.16
(4)C
(5)偏大
【详解】(1)平均速度等于总路程除以总时间。测平均速度的原理是平均速度公式。
(2)该实验用到金属挡板,则下列属于金属挡板的作用是让小车在一定的位置停下来和与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间,故BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(3)[1][2]小车在AC段路程为
所用时间为
则小车在AC段平均速度为
(4)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,计算得到vBC结果错误,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,到达C点后测得时间tBC再测量路程sBC,计算得到vBC,这个方案误差很大,故B不符合题意;
C.不测量,利用已有数据求
再计算得到vBC,这样得到的结果准确,故C符合题意。
故选C。
(5)如果让小车过了A点才开始计时,会导致时间的测量结果偏小,由公式知,测得的平均速度会偏大。
11.(1)
(2) 较小 便于准确测量时间
(3) 0.24 0.3
(4)大
(5)
【详解】(1)测量平均速度的核心是通过刻度尺测出路程,用秒表测出对应路程的运动时间,再根据速度定义式计算平均速度,即测量平均速度的实验原理是。
(2)如果斜面坡度较大,小车下滑速度太快,运动时间过短,用秒表计时的误差会很大;坡度较小时小车速度慢、运动时间长,便于准确测量时间。
(3)全程AC的总路程
总时间
全程平均速度
由题知,因此下半段路程
下半段时间
下半段平均速度
(4)小车过了A点才开始计时,会导致测得的AC段运动时间比实际时间偏小,根据,路程准确、时间偏小,计算出的平均速度会偏大。
(5)两个里程碑之间的路程为两次里程数的差值,对应的行驶时间为两次计时的差值,根据平均速度公式即可得
12.(1)刻度尺
(2) 远 2
(3) 正 0.04
(4)能
【详解】(1)测量速度的原理是,需要用秒表测量时间,还需要用刻度尺测量长度。
(2)[1]标记的起点O最好离玻璃管最下端远一些,这样保证气泡有足够的运动距离,便于测量和观察。
[2]为了使结论具有普遍性,可重复性,故选择位置2,若选择位置1,无法保证玻璃管一直位于位置1,影响后续实验操作,无法保证后期的气泡运动是同一个运动。
(3)[1][2]分析表格中的数据,到20cm时,气泡的平均速度为
从20cm到40cm时,气泡的平均速度为
从40cm到60cm,气泡的平均速度为
从60cm到80cm,气泡的平均速度为
故气泡近似做匀速直线运动,路程与时间成正比;气泡的运动速度是0.04m/s。
(4)只要计算出每一段运动的速度,比较速度就可以知道气泡的运动状况。
13.(1) 刻度尺 秒表
(2)
(3)小
(4)
(5) 大 不是
(6) 不正确 见解析
【详解】(1)[1][2]实验时需要测量小车运动的距离和运动的时间,故用到的测量工具是刻度尺和秒表。
(2)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,计算公式为。
(3)实验中,斜面应尽量选择较小坡度,这样设计是为了实验中便于测量小车的运动时间。
(4)[1]小车在AB段运动的路程为
由图可知,小车在AB段运动的时间为2s,小车在AB段的速度为
[2]小车在BC段运动的时间为1s,在BC段运动的路程为
小车在BC段运动的速度为
(5)[1][2]由(4)可知,,则小车在下滑过程中速度越来越大,不是做匀速直线运动。
(6)[1][2]小车从A点开始释放时,在B点的速度不为0,而从B点由静止释放,在B点时的速度为0,因此如果小车从B点由静止释放,小车到达C点的时间会变长,故他的做法是错误的。
14.(1) 时间tʹ/s 4.0
(2)匀速直线
(3)小于
(4) 用折线连接各个数据点 横坐标取值不合理
【详解】(1)[1]由表1中的数据可知,0~20cm区间内的时间为
20cm~40cm区间内的时间为
40cm~60cm区间内的时间为
60cm~80cm区间内的时间为
因此表2中a处为时间tʹ/s。
[2]b处为20cm~40cm区间内的平均速度
(2)各区间的路程相等,时间近似相等,根据可知,蜡块通过各区间的速度近似相等,因此可将蜡块的运动近似看成是匀速直线运动。
(3)由于蜡块在最低点的速度为0,因此蜡块从最低点运动到0点有一段做加速运动,因此平均速度小于经过0点的速度。
(4)[1][2]由图2可知,在做s-t图像时,时间的取值分布不合理,并且用折线连接各个数据点也不合理,无法体现出蜡块近似做匀速直线运动,横坐标可以每小格取1s。
15.(1)时间
(2)0.1
(3)加速
(4)0.1
【详解】(1)为了便于测量小车运动的时间,应使斜面的坡度小些,使小车运动的时间长一些,以减小测量时间的误差。
(2)图甲中刻度尺分度值为1cm,AB段长度为
所用时间,AB段平均速度
(3)如图丙所示的图像中,速度随着时间的增加而变大,说明小车在斜面上下滑时做加速运动。
(4)由图像可知小车0~1s内的运动的路程为
所以小车0~1s内的平均速度为
16.(1)
(2)右
(3) 0.25 偏大
(4)>
【详解】(1)通过测量路程和时间计算平均速度,则测量小球的平均速度的实验原理是。
(2)为方便计时,减小时间测量误差,需减缓小球下滑速度。将支撑木块向右移动,降低斜面坡度,延长运动时间。
(3)[1]刻度尺的分度值为1cm,AB段路程为
时间为1s,则小球在段的平均速度
[2]若小球未到达点就停止计时,测得时间偏小,导致计算速度偏大。
(4)小球下滑时速度越来越快,全程做加速运动。小球运动到全程中间时刻时,还没有到达路程的中点处,因此小球运动到路程中点处的速度大于全程中间时刻的速度。即v2>v3。
17.(1)
(2)小
(3)快
(4) 0.3 偏大
【详解】(1)在测量平均速度的实验中,用刻度尺测量出物体运动的路程,用停表测量出物体运动的时间,根据速度公式就可以求出物体运动的速度,所以是该实验的实验原理
(2)实验时,为了方便计时,应该将斜面的坡度放得缓一些,这样小车下滑的速度不会太快,计时比较容易,故斜面的坡度较缓,方便测量小车运动的时间。
(3)图中刻度尺的分度值为1cm,在B点的刻度尺读数为60.0cm,在C点的刻度尺读数为10.0cm,则BC间的距离为
小车从斜面的B点下滑到C点所用时间
则小车在BC段的平均速度
由图可知AB段的路程为
AB段所用的时间为
AB段的平均速度为
由上述分析可知,因此小车在下滑过程中,速度越来越快。
(4)[1]通过AC间的距离为
AC段所用的时间为
AC段的平均速度为
[2]如果让小车过了A点后才开始计时,会导致测得的AC段的运动时间偏小,AC段路程测量准确,由得,使所测AC段的平均速度偏大。
18.要想测量某考生在长跑过程中的平均速度,需要测量其通过的路程和所用的时间,根据求得其平均速度。因此实验方案如下:实验器材:皮卷尺(或跑道标识)、停表实验步骤:①用皮卷尺(或依据跑道标识)确定长跑的路程;(男生1000米,女生800米),并做好起点和终点标记;②考生从起点出发时,记录员启动停表计时;③考生到达终点时,记录员停止计时,记录考生跑完全程所用的时间t。根据公式计算出考生长跑过程中的平均速度。
【详解】略。
19.(1)使用标准田径跑道(100米直道)、电子计时器(或手机秒表)、口哨或发令旗
(2)小晋在起跑线做好准备,测试者站在终点线。测试者发出明确起跑信号,同时启动计时器。小晋全力冲刺完成100米,测试者在其胸部冲过终点线时停止计时。记录完成时间(精确到0.01秒),重复测试2-3次取平均值以提高准确性
(3)合格成绩为
若平均时间秒,则速度,成绩及格;若平均时间秒,则成绩不及格
【详解】略。
20.(1)
测量自己正常步行的速度
(2)
(3)
秒表
(4)
用秒表测量出自己正常步行通过这段跑道s所用的时间t;然后重复测量两次,根据公式计算每次的步行速度,对多次测量得到的速度取平均值以减小误差;
(5)
实验次数
路程s/m
时间t/s
速度v(m/s)
1
2
3
【详解】(1)实验目的需明确本次实验的核心任务,题干明确要求利用已知跑道长度测量自身正常步行速度,因此填写该内容。
(2)速度的定义是路程与时间的比值,其计算公式为,这是测量速度的核心物理原理,其中代表速度,代表路程,代表时间。
(3)已知跑道长度,要计算步行速度还需测量步行所用的时间,秒表(停表)是实验室中精准测量时间的常用器材,因此选择秒表。
(4)略
(5)表格设置需涵盖实验次数、已知的路程、测量的时间、计算得出的速度,既符合实验数据记录的规范,又能清晰呈现多次测量的数据处理过程与最终结果,便于分析。
21.(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。
22. 钩码上升的路程 23.CDAEB
【详解】22.[1]要测量钩码匀速上升的速度,根据速度的定义,速度等于路程除以时间,所以需要测量钩码上升的路程和上升的时间。
[2]实验原理是速度的计算公式:(其中v表示速度,s表示路程,t表示时间)。
23.根据实验,首先要搭建铁架台和固定装置,刻度尺平行于细线放置,启动电动机,钩码经过标记点O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,计算出物体运动的速度,故合理的实验步骤为CDAEB。
24.(1) 刻度尺 停表(或秒表)
(2) A 时间 下落的距离(或下落的高度)
(3) 变速直线 0.25
【详解】(1)[1][2]根据可知,测量纸锥下落的速度,需要测量路程和时间,所以需要用到刻度尺测量路程,用秒表测量时间。
(2)[1][2]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸维拿到同一高度同时释放,应使纸锥的尖端位置在同一水平高度处,所以从图乙A图的位置同时释放,记录下落至地面的时间,就可以比较纸锥下落的快慢。
[3]时间相同时,下落的路程越长,速度越快,因此比较的物理量是下落的距离。
(3)[1]匀速运动是指物体在相同的时间通过的路程相等,变速运动在相同的时间通过的路程不相等,从图丙中可以看出,纸维在相同的时间内,通过的路程在逐渐增大,所以是变速直线运动。
[2]已知A、B两位置的实际距离;图丙中A到B有2个间隔,总时间
平均速度公式,代入得纸锥的平均速度为
25.(1)
(2)时间
(3)>
(4)0.04
【详解】(1)该实验中测量小车运动的距离和时间,再利用公式计算小车的平均速度。
(2)斜面坡度较缓时,通过相同路程的时间更长,便于更准确的测量时间,可以减小时间的测量误差,使计算的平均速度更准确。
(3)小车沿斜面下滑时做加速运动,因此全程AC的平均速度v1大于上半程AB的速度v2,即v1>v2。
(4)AB段的路程
AB段的时间
AB段的平均速度
26.(1)
(2)探究物体从静止开始滑到底端的平均速度与斜面坡度的关系
(3) 刻度尺测出滑块到木板底端的距离 由静止释放 用停表测出滑块从释放点到木板底部用的时间 平均速度
(4)
实验序号
滑块到木板底端的距离s/cm
滑块从释放点到木板底部用的时间t/s
平均速度
1
2
3
【详解】(1)要测物体运动的平均速度,要测量路程和时间,利用速度公式计算出速度,原理为。
(2)由题意可知,小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端,猜想:物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。于是设计实验验证其猜想,即实验目的是为了探究物体从静止开始滑到底端的平均速度与斜面坡度的关系,即可验证小明的猜想。
(3)[1][2][3][4]根据实验可知,要探究物体从静止开始滑到底端的平均速度与斜面坡度的关系,需要分别把木块固定在A、B、C点,让滑块从同一高度由静止释放,用刻度尺测出滑块到木板底端的距离s,用停表测出滑块从释放点到木板底部用的时间t,故需要把木块移动到C点,重复③实验中的步骤,根据计算出各次实验的平均速度,比较不同坡度的平均速度,从而验证猜想是否正确。
(4)实验中需要收集三次不同坡度滑块到木板底端的距离s及滑块从释放点到木板底部用的时间t,分别计算出三次实验的平均速度v,再进行比较分析,表格如下:
实验序号
滑块到木板底端的距离s/cm
滑块从释放点到木板底部用的时间t/s
平均速度
1
2
3
27.(1) 小
(2) 40.0 0.2
(3)C
(4)小
(5)乙
【详解】(1)[1]要测小车的平均速度,需要用刻度尺测出小车通过的距离,用秒表测出小车运动的时间。利用公式计算小车的平均速度。所以测小车平均速度的实验原理是。
[2]实验中,为了便于计时,应该使斜面的坡度小一些,如果坡度太大,小车运动过快,时间太短,来不及测量时间,不便于实验操作。
(2)[1]该刻度尺的分度值是1cm,小车在A位置所对应的刻度值是80.0cm,在B位置所对应的刻度是40.0cm,所以
[2]由图可知,小车在AB段所用的时间为
小车在AB段的平均速度
(3)A.小车从A点下滑,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较大误差,对最终实验结果也会产生较大影响,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,这几种方法比较,C误差最小,C最好。故C符合题意。
故选C。
(4)在测AB段平均速度时,如果让小车过了B点后才停止计时,就会使测得的时间偏大,求出来的速度偏小。
(5)实验中,小车从A到C做加速直线运动。图像甲表示匀速直线运动,图像乙表示加速直线运动,图像丙表示先加速后匀速,图像丁表示先加速后减速。故选乙。
28.(1)秒表
(2) B 慢
(3) 匀速 0.1
【详解】(1)由于实验中需要测量气泡运动的距离和时间,所以需要的测量工具是刻度尺和秒表。
(2)[1]由于气泡上升过程中,开始的一小段距离里做变速运动,应该在气泡运动稳定后开始读数,所以实验时选图甲中B点开始计时更合理。
[2]为了便于测量时间,应使气泡在管内运动的时间长,所以需要使气泡在管内运动得较慢。
(3)[1]由乙图可知,气泡运动的距离随时间增大而增大,气泡运动的距离与时间的比值不变,所以在计时的这段时间里气泡做匀速直线运动。
[2]由乙图可知,时间为2s,运动路程为20cm,则气泡的速度
29.(1)
(2) 时间 小
(3) 0.25 小
(4)无
(5)B
【详解】(1)实验中,分别用刻度尺测量小车的运动路程和用秒表测量小车的运动时间,根据计算小车的平均速度,所以,测量小车平均速度的实验原理是。
(2)[1]在斜面上放置金属挡板的目的是让小车在同一位置停下,与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间。
[2]实验中为了便于测量时间,斜面的坡度要较小,来延长小车在斜面上运动的时间。
(3)[1]图中AB段的距离为
测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度为
[2]如果小车过了B点才停止计时,tAB偏大,由知道,vAB偏小。
(4)由表格数据知道,小车的轻重不同,小车运动的路程和时间都不变,即小车运动的平均速度不变,说明小车的平均速度与小车的轻重无关。
(5)由题意可知,两球的质量相同,最初的高度相同。
AB.由图可知,小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长,且在乙轨道上的小球B先到达终点,即所用时间较少,由知道,小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度,故B正确,A错误;
C.小球A和B在从顶端到底端下滑的过程中,速度越来越快,即小球A和B都做加速运动,故C错误。
故选B。
30.(1)337.5
(2)先增大后减小
(3)减小测量误差
(4)纸蜻蜓的滞空时间是否与纸蜻蜓的质量有关(合理即可)
【详解】(1)在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针指在5min~6min之间,且超过中间的半刻线,表示分针指示的时间为5min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,所以秒针指示的时间为37.5s,所以秒表的时间为5min37.5s,即337.5s。
(2)分析表中实验数据可知,当纸条长度相同,从2m高处静止释放时,纸条宽度从0.80cm增加到1.50cm,滞空时间逐渐增加;当宽度从1.50cm增加到2.50cm,滞空时间逐渐减少。所以可以得出的结论是:其它条件一定时,纸蜻蜓的滞空时间随纸条宽度的增加先增大后减小。
(3)同学们在测量滞空时间时,将多次测量的实验数据取平均值,是为了减小测量误差,使测量结果更接近真实值。
(4)结合生活实际,纸蜻蜓的滞空时间可能还与纸蜻蜓的质量有关,质量越小,滞空时间可能越长。
31.(1) 40.0 25
(2)小
(3) 小 便于测量时间
(4)求平均值,减小误差
(5)见解析
【详解】(1)[1][2]由图可知,刻度尺分度值为1cm,所以
根据可得
(2)小车还没从A点释放就按下了秒表,那么记录的时间会比实际时间偏大,根据公式,路程不变,时间偏大,则速度会偏小。
(3)[1][2]坡度太大会导致小车下滑过快,时间太短,难以准确测量时间(尤其是用秒表手动计时),所以应使斜面坡度较小,让小车下滑慢一些,便于准确测量时间。
(4)本次实验是测量平均速度,多次测量是为了取平均值,减小实验误差。
(5)不正确,因为原实验中小车是从A点由静止开始下滑,经过B点时已有一定的速度,而该同学让小车从B点,由静止释放,相当于在B点时速度为0,与原来从A到B再到C的过程中的下半程(BC段)初始状态不同,所以他测得的BC段时间不等于真实情况下的BC段时间,导致计算出的平均速度不准确。
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