专项04 测量物体运动的速度(重点难点训练)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
聚焦“测量物体运动的速度”,以实验为核心,通过选择、填空、实验题系统构建“原理-操作-误差-应用”的方法体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|4道|刻度尺分度值判断、平均速度计算、计时误差分析|从v=s/t公式出发,理解路程时间测量对速度的影响|
|填空题|4道|运动类型判断(匀速/变速)、测量精确性提升|通过对比不同路段速度,建立变速运动认知|
|实验题|13道|实验原理(v=s/t)、斜面坡度调整、频闪照相数据处理|以实验操作为主线,整合误差分析、图像解读,形成完整测量能力链|
内容正文:
专项04 测量物体运动的速度
一、测量物体运动的速度选择题(4道题)
二、测量物体运动的速度填空题(4道题)
三、测量物体运动的速度实验题(13道题)
一、测量物体运动的速度选择题(4道题)
1.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.图中刻度尺的分度值为1dm
B.小车在段平均速度为
C.斜面坡度越大越便于测量时间
D.小车过A点后计时测出段平均速度将偏大
【答案】D
【解析】A.图中刻度尺每1dm分成10等份,每1格表示1cm,分度值为1cm,故A错误;
B. 段长度为6.00dm-1.00dm=5.00dm=0.5m
段所用的时间为1s,小车在段平均速度为
故B错误;
C. 斜面坡度越大,小车运动的越快,所用时间越短,不便于测量时间,故C错误;
D. 小车过A点后计时,所测时间偏小,根据公式可知,测出段平均速度将偏大,故D正确。
故选D。
2.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车通过AB、BC段对应的时间。下列说法中正确的是( )
A.AC段距离为100.00cm
B.AB段平均速度为
C.BC段平均速度为
D.AC段平均速度为
【答案】D
【解析】A.从图中可以看出,刻度尺的分度值为1cm,AC段距离为,不是100.00cm,故A错误;
B. AB段的路程为AB,时间为t2,根据平均速度公式,AB段平均速度是,故B错误;
C. BC段的路程为BC,时间为t1,根据平均速度公式,BC段平均速度是,故C错误;
D. AC段的路程为AC,时间为t1+t2,根据平均速度公式,AC段平均速度是,故D正确。
故选D。
3.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。对上述实验,数据处理错误的是( )
A.图中AB段的路程
B.如果测得AC段的时间,则AC段的平均速度
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
【答案】D
【解析】A.由图知,图中AB段的路程为
故A正确,不符合题意;
B. 已知测得AC段的时间为, 由图可知AC段的路程
则AC段的平均速度为
故B正确,不符合题意;
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,根据可知当路程一定时,计算所得的速度会偏小,故C正确,不符合题意;
D.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,不可以将小车从B点静止释放,故D错误,符合题意。故选D。
4.在“测量小车运动的平均速度”的实验中,斜面AC的长度为120cm,B点是斜面AC的中点。停表每格为1s。实验时,松手后,小车下滑至C点,如图所示。在小车下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.如果过了B点才停止计时,则BC段的速度测量将偏小
B.小车通过全程的平均速度等于15cm/s
C.为了便于计时,应将木块向斜面底端移动
D.小车在AC段的平均速度大于在BC段的平均速度
【答案】B
【解析】A.如果过了B点才停止计时,使得测量的AB段的时间偏大,则BC段的时间偏小,由可知BC段的平均速度测量值偏大,故A错误;
B. 全程的路程AC的长度
从图种可知小车走过全路程AC需要的时间
小车通过全程的平均速度
故B正确;
C. 为了便于计时,应使斜面的坡度变小,减小车的下滑速度,减小时间测量的误差,应将木块向右端移动,故C错误;
D. 斜面AC的长度为120cm,B点是斜面AC的中点
BC段的时间是
BC段的平均速度
小车在AC段的平均速度是0.15m/s,小车在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度,故D错误。
故选B。
二、测量物体运动的速度填空题(4道题)
1.如图是“测量小车平均速度”的实验装置,小车通过AB段和BC段所用时间均为0.4s。小车由A点运动到C点过程中小车的平均速度为 m/s,为了提高测量的精确程度,应将木块M换成更 的。
【答案】 1 低
【解析】如图,小车由A点运动到C点过程中,通过的路路程为s=80.0cm=0.800m
小车运动的时间为t=0.4s+0.4s=0.8s
小车的平均速度为
斜面倾斜程度越大,小车运动时间越短,时间测量误差越大,为了提高测量的精确程度,斜面应该平缓一些,应将木块M换成更低的木块。
2.某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录了小球经过A、B、C三个位置的时刻。根据图片信息可知小球在斜面上的运动属于 运动(选填“匀速直线”或“变速直线”),小球运动的平均速度vAB vBC(选填“<”、 “=”或“>”)。
【答案】 变速直线 <
【解析】由图可知,小车通过AB段所用的时间和通过BC段所用的时间相同,但是AB段长度小于BC段长度,由可知,小车通过AB段的速度小于BC段的速度,因此小球在斜面上的运动属于变速直线运动。
3.在做“测量小车运动的平均速度”的实验中,老师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,在实验中选择较小坡度的斜面,是为了便于测量 。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s。则AB段的路程 cm,小车在AB段的平均速度为 cm/s.如果在某次测量中小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏 。
【答案】时间 40.0 20.0 小
【解析】小车在斜面上做加速运动,斜面坡度越大,速度越快,为了便于测量时间,应使斜面的坡度减小。
图中刻度尺的分度值为1cm,则AB段的路程为
小车在AB段的平均速度为
小车过了B点才停止计时,导致AB段测量的时间偏大,由可知,速度偏小。
4.某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放。并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时∶分∶秒”)。由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做 (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】加速 偏大
【解析】由图可知,AB段小车移动的距离为4.00dm,所用时间为2s,BC段小车移动的距离为5.00dm,所用时间为1s,所以BC段小车移动的距离大于AB段小车移动的距离,且BC段所用时间小于AB段所用时间,由可知,BC段平均速度大于AB段平均速度,故小车下滑过程中做加速运动。
如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,测得AB段的时间偏小,由可知,会使所测AB段的平均速度偏大。
三、测量物体运动的速度实验题(13道题)
1.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)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)从A点到C点的路程sAC= cm;小车在AC段的平均速度vAC= m/s;
(4)小车在AC段运动过程中,经过时间tAC中点时的速度为v1,经过路程sAC中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) (2)减小 (3)80.0 0.16 (4)小于
【解析】(1)测量平均速度运用公式来求得,因此该实验的原理为。
(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,计时会越困难,斜面坡度应小些。
(3)小车从A点到C点的路程sAC=80.0cm。
所用的时间
因此小车在AC段的平均速度
(4)已知小球在下滑过程中做加速运动,即小球的速度越来越大,则到达时间tAC中点时未到达路程sAC中点,则。
2.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
【答案】(1) 刻度尺 (2) 停止计时 小一些 (3)0.27 (4) 相同路程比较时间 下
【解析】(1)测量小车下滑速度的实验,需要测量小车通过的路程和通过这段路程所需的时间,所以需要用到的测量工具有刻度尺和秒表,然后根据计算小车下滑的速度,即该实验的原理是。
(2)小车运动到斜面底部的速度较快,所以停止计时的时机不好把握。
斜面的坡度较小,小车运行的速度慢,在坡上停留的时间长,方便计时。
(3)由图2可知分针在0和1之间,且没有过半格,秒针指在3s处,所以小车运动的时间为3s,则小车经过AC段的平均速度
(4)小车经过上半程和下半程的路程相同,测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。小车在斜面上做加速运动,小车经过上下半程分割点时停留的时间很短,所以下半程的时间很难直接测出。
3. 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 (2)5 (3) 匀速直线 见解析
【解析】(1)实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据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。
4.在“测量平均速度”的实验中,装置如图所示,将小车从斜面上端A点由静止释放到达B点,用电子表记录小车的运动时间,图中方框内的数字是电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在下落的过程中,受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,全程的平均速度是 km/h;
(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)实验时应保持斜面的倾角较 (选填“大”或“小”),这样做的目的是为了便于测量 。
(5)如果在实验中,先释放了小车,才开始计时,那么测得的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)v=;(2)非平衡力;0.72;(3)小于;(4)小;时间;(5)偏大。
【解析】(1)测量平均速度,需要测量路程及对应的时间,该实验的原理是v=;
(2)由题意可知,小车是由静止状态变为运动状态,而且运动过程中没有维持匀速直线运动。所以小车不是处于平衡状态,故小车不是受平衡力的作用;
由图示知,小车通过的全部路程为0.5m+0.5m=1.0m,
所用的时间为5秒,所以小车全程的平均速度为v===0.2m/s=0.72km/h;
(3)由图示知,上半程和下半程的路程都是0.5m,但通过上半程所用的时间为3s,下半程所用时间为2s,所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度;
(4)为了便于测量时间并减小测量时间造成的误差,实验时应保持斜面的倾角较小,这样小车在斜面上运动的时间较长,测出的时间误差较小。
(5)如果先释放了小车,才开始计时,所测的时间偏小,小车运动的路程不变,由v=可知,会使所测的平均速度偏大。
5.小明同学用如图甲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)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;
(2)物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示,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;
(3)实验过程中,小车在路程中点的速度表示为,在时间中点的速度表示为,分析推理判定 (选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明进一步实验测得小车斜面上运动时,前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则小车全程平均速度是多少 ?(用字母和表示并写出推导过程)
【答案】 小于 加速 0.832 大于
【解析】(1)[1]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,AB段的路程是AC段的一半,但所需时间大于一半,所以小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
(2)由图丙可知,随着时间的增加,小车运行的速度逐渐变大,说明小车在斜面上做加速运动。
由图像丙可知,速度时间图像是一条过过原点的直线,说明速度与时间成正比,当t=2.5s时,速度为0.8m/s,从A滑到坡底C处的时间,则到达坡底的速度
(3)小车做加速运动,所以小车到达时间中点时还没有到达路程中点,所以大于。
(4)设全程路程为2s,前半程的时间为
后半程的时间
全程的平均速度
6.在“测量物体运动速度”的实验后,某小组同学受到启发,想要测量物体在斜面上的运动速度,他们采用了一带有刻度尺的长木板,搭建实验装置如图所示:
(1)“测量物体运动速度”实验的原理是____,需要用到的测量工具有刻度尺和___;
(2)如图所示,小车从A到B经过的路程为_____cm,若AB段用时2s,则小车AB段的速度为_________m/s;测量出小车从A到C用时2.8s,则小车在BC段的速度_________(选填“大于”“小于”“等于”)小车在AB段的速度;
(3)通过缩短路程测量的间隔,小组成员发现小车沿斜面下滑时速度会不断变化,实验测得AB段的速度和BC段的速度只能粗略反映小车的运动快慢,小组成员画出了小车从A到C的图像的大致情况。其中与事实相符的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1) 秒表 (2)45.0 大于(3)C
【解析】(1)实验中测量物体运动速度采用了间接测量法,通过测量路程和时间,再通过公式计算对应的速度,故此实验的原理是。
实验中测量物体运动速度采用了间接测量法,需要用刻度尺测量路程,秒表测量时间。
(2)由图可知刻度尺的分度值为1cm,需要估读到分度值的下一位,故此从A到B经过的路程为45.0cm。
若AB段用时2s,则小车AB段的速度为
从A到C用时2.8s,即从B到C用时
由图可知BC段距离
则小车BC段的速度为
故此车在BC段的速度大于小车在AB段的速度。
(3)小车沿斜面下滑时速度会不断变化,且前半路程的速度比下半路程速度要小,即是做速度先小后大的加速运动。
A.该图像表示小车做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.该图像表示小车的速度是先大后小,做减速运动,故B不符合题意;
C.该图像表示小车的速度是先小后大,做加速运动,故C符合题意;
D.该图像表示小车在一段时间内没有发生位置变化,即小车处于静止状态,故D不符合题意。
故选C。
7.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)小车在AC段平均速度 m/s;
(2)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”);
(3)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 0.33 (2) 偏大(3) B
【解析】(1)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,小车从A点到C点的路程
sAC=10.00dm=1.0m
小车在AC段的运动时间
tAC=15:35:23-15:35:20=3s
小车在AC段的平均速度
(2)如果小车过了A点才开始计时,则测得AC段的时间偏小,再根据可知,通过的路程一定时,所用时间越小,平均速度越大,故所测AC段的平均速度会偏大。
(3)A.小车在斜面上下滑做加速运动,图中表示小车运动的速度不随时间变化,即小车做匀速运动,故A不符合题意;
B.图中表示小车的速度随时间逐渐变大,即小车做加速运动,故B符合题意;
C.图中表示小车通过的路程不随时间变化,即小车静止,故C不符合题意;
D.表示小车通过的路程随时间均匀变化,即小车做匀速运动,故D不符合题意。
故选B。
8. 以下是某同学“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
___________
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下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:_______,,;记录这三段路程所对应的时间:。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:________,,_______。
(2)______(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_______(选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
【答案】 实验原理: 实验步骤: 42.40
实验结论:(1)42.40 19.70 (2) > 变速
【解析】实验原理:测量小球运动的速度,实验原理为。
实验步骤:(2)该刻度尺分度值为0.1cm,故SAB读数为42.40cm。
实验结论:
(1)
(2)从上一问中得出,故小球在水平桌面上做变速运动。
9. 如图1所示,“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ;
(2)将小车放在斜面80cm刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时,当小车到0cm时停止计时,通过实验操作,发现 (“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间;
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达C点用的时间如图2所示,小车经过AC段的平均速度是 m/s;
(4)实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
【答案】(1) 刻度尺 (2) 停止计时 小一些(3) 0.4 (4) 相同路程比时间 下
【解析】(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。
实验中需要测量小车经过的路程,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)小车运动到斜面底部的速度较快,所以停止计时的时机不好把握。
斜面的坡度较小,小车运行的速度慢,在坡上停留的时间长,方便计时。
(3)小车经过AC段的平均速度
(4)小车经过上半程和下半程的路程相同,可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。
小车在斜面上做加速运动,小车经过上下半程分割点时停留的时间很短,所以下半程的时间很难直接测出。
10. 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
【解析】(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。
11.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;
(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
【解析】(1)测量物体运动速度实验原理是,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。
12. (2025山西)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 (2)5 (3) 匀速直线 见解析
【解析】(1)实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据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.某实验小组同学“利用频闪法”测物体的平均速度:让小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上连续多次曝光,1、2、3、4、5……表示小球运动过程中每次曝光的位置,如图所示,其中位置6没有表示出来,若连续两次曝光的时间间隔均为。
(1)测量得出每块砖的厚度均为,则小球从2位置到3位置的距离为 cm;
(2)根据底片可以得出:
①小球运动越来越 (选填“快”或“慢”);
②小球从1位置到2位置时的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球从4位置到5位置时的平均速度;
(3)小球从3位置到4位置时的平均速度是 ;
(4)观察底片,猜想小球从位置5到位置6的距离 (选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)30 (2) 快 小于 (3)4 (4)=
【解析】(1)2位置到3位置共3块砖,故从2位置到3位置的距离。
(2)小球1位置到2位置共2块砖,故从1位置到2位置的距离,平均速度为,小球2位置到3位置共3块砖,故从2位置到3位置的距离,平均速度为,小球3位置到4位置共4块砖,故从3位置到4位置的距离,平均速度为,小球4位置到5位置共5块砖,故从4位置到5位置的距离,平均速度为,故可以得出小球越来越快。
小球从1位置到2位置时的平均速度小于小球从4位置到5位置时的平均速度。
(3)小球从3位置到4位置时的平均速度
(4)根据以上规律可以得出小球每内移动距离会增加10cm,故猜想小球从位置5到位置6的距离为60cm。
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专项04 测量物体运动的速度
一、测量物体运动的速度选择题(4道题)
二、测量物体运动的速度填空题(4道题)
三、测量物体运动的速度实验题(13道题)
一、测量物体运动的速度选择题(4道题)
1.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.图中刻度尺的分度值为1dm
B.小车在段平均速度为
C.斜面坡度越大越便于测量时间
D.小车过A点后计时测出段平均速度将偏大
2.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车通过AB、BC段对应的时间。下列说法中正确的是( )
A.AC段距离为100.00cm
B.AB段平均速度为
C.BC段平均速度为
D.AC段平均速度为
3.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。对上述实验,数据处理错误的是( )
A.图中AB段的路程
B.如果测得AC段的时间,则AC段的平均速度
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
4.在“测量小车运动的平均速度”的实验中,斜面AC的长度为120cm,B点是斜面AC的中点。停表每格为1s。实验时,松手后,小车下滑至C点,如图所示。在小车下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.如果过了B点才停止计时,则BC段的速度测量将偏小
B.小车通过全程的平均速度等于15cm/s
C.为了便于计时,应将木块向斜面底端移动
D.小车在AC段的平均速度大于在BC段的平均速度
二、测量物体运动的速度填空题(4道题)
1.如图是“测量小车平均速度”的实验装置,小车通过AB段和BC段所用时间均为0.4s。小车由A点运动到C点过程中小车的平均速度为 m/s,为了提高测量的精确程度,应将木块M换成更 的。
2.某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录了小球经过A、B、C三个位置的时刻。根据图片信息可知小球在斜面上的运动属于 运动(选填“匀速直线”或“变速直线”),小球运动的平均速度vAB vBC(选填“<”、 “=”或“>”)。
3.在做“测量小车运动的平均速度”的实验中,老师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,在实验中选择较小坡度的斜面,是为了便于测量 。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s。则AB段的路程 cm,小车在AB段的平均速度为 cm/s.如果在某次测量中小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会偏 。
4.某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放。并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时∶分∶秒”)。由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做 (选填“减速”、“匀速”或“加速”)运动。如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
三、测量物体运动的速度实验题(13道题)
1.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)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)从A点到C点的路程sAC= cm;小车在AC段的平均速度vAC= m/s;
(4)小车在AC段运动过程中,经过时间tAC中点时的速度为v1,经过路程sAC中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2.如图1所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 。
(2)将小车放在斜面刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时、当小车到时停止计时,通过实验操作,小明发现到 (选填“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。小明又发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (选填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间。
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达点用的时间如图2所示,小车经过段的平均速度是 (保留两位小数)。
(4)小明实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 (选填“相同路程比较时间“或”相同时间比较路程”)的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
3. 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__________。
4.在“测量平均速度”的实验中,装置如图所示,将小车从斜面上端A点由静止释放到达B点,用电子表记录小车的运动时间,图中方框内的数字是电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在下落的过程中,受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,全程的平均速度是 km/h;
(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)实验时应保持斜面的倾角较 (选填“大”或“小”),这样做的目的是为了便于测量 。
(5)如果在实验中,先释放了小车,才开始计时,那么测得的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
5.小明同学用如图甲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)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;
(2)物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示,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;
(3)实验过程中,小车在路程中点的速度表示为,在时间中点的速度表示为,分析推理判定 (选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)小明进一步实验测得小车斜面上运动时,前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则小车全程平均速度是多少 ?(用字母和表示并写出推导过程)
6.在“测量物体运动速度”的实验后,某小组同学受到启发,想要测量物体在斜面上的运动速度,他们采用了一带有刻度尺的长木板,搭建实验装置如图所示:
(1)“测量物体运动速度”实验的原理是____,需要用到的测量工具有刻度尺和___;
(2)如图所示,小车从A到B经过的路程为_____cm,若AB段用时2s,则小车AB段的速度为_________m/s;测量出小车从A到C用时2.8s,则小车在BC段的速度_________(选填“大于”“小于”“等于”)小车在AB段的速度;
(3)通过缩短路程测量的间隔,小组成员发现小车沿斜面下滑时速度会不断变化,实验测得AB段的速度和BC段的速度只能粗略反映小车的运动快慢,小组成员画出了小车从A到C的图像的大致情况。其中与事实相符的是( )
A. B. C. D.
7.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)小车在AC段平均速度 m/s;
(2)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”);
(3)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
A. B.
C. D.
8. 以下是某同学“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
___________
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下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:_______,,;记录这三段路程所对应的时间:。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:________,,_______。
(2)______(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_______(选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
9. 如图1所示,“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ;
(2)将小车放在斜面80cm刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时,当小车到0cm时停止计时,通过实验操作,发现 (“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间;
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达C点用的时间如图2所示,小车经过AC段的平均速度是 m/s;
(4)实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
10. 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
11.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:_________________。
12. (2025山西)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.某实验小组同学“利用频闪法”测物体的平均速度:让小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上连续多次曝光,1、2、3、4、5……表示小球运动过程中每次曝光的位置,如图所示,其中位置6没有表示出来,若连续两次曝光的时间间隔均为。
(1)测量得出每块砖的厚度均为,则小球从2位置到3位置的距离为 cm;
(2)根据底片可以得出:
①小球运动越来越 (选填“快”或“慢”);
②小球从1位置到2位置时的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球从4位置到5位置时的平均速度;
(3)小球从3位置到4位置时的平均速度是 ;
(4)观察底片,猜想小球从位置5到位置6的距离 (选填“>”“=”或“<”)。
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