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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第四篇 力学知识体系必考重点亮点难点专题
专题23 测量物体平均速度实验问题
1.(2023四川广元) 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”)。
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做_______运动(选填“减速”“匀速”或“加速”);
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是_______cm/s;
(3)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】(1)加速 (2) 50.0 (3)偏大
【解析】(1)由图可知AB段的路程为
s =10.00dm-6.00cm=4.00dm=40.0cm
AB
AB段的时间为t =2s,AB段的平均速度为
AB
BC段的路程为
s =6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cm
BC
BC段的时间为t =1s,则BC段的平均速度为
BC
因为
v >v
BC AB
所以小车下滑过程中做加速运动。
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(2)由(1)可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,则计时晚了,时间变短,会使所测AB段的平均
速度v 偏大
AB
2.如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知:
(1)小球在做______直线运动(选填“匀速”或“变速”),其理由是______;
(2)小球从A点到F点共运动了______cm的路程;
(3)小球从C点运动到E点的平均速度______(填“大于”、“小于”或“等于”)小球从A点运动到
F点的平均速度;
(4)下图中四个速度随时间的关系图象,能反映出该小球运动的图象是______。(选填图中的选项字
母)
【答案】(1)变速 相同时间内通过的路程不相等 (2)12.50 (3)大于(4) C
【解析】(1)由图知道,小球相同时间内通过的路程不相等,所以,小球在做变速直线运动。
(2)由图知道,刻度尺的分度值是1mm,故小球从A点到F点共运动的路程为12.50cm。
(3)由图知道,小球从C点运动到E点的路程
s =8.00cm﹣2.00cm=6.00cm
CE
小球从C点运动到E点的时间
t =2×0.2s=0.4s
CE
则小球从C点运动到E点的平均速度
从A点运动到F点的路程
s =12.50cm
AF
从A点运动到F点的时间
t =5×0.2s=1s
AF
从A点运动到F点的平均速度
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所以,小球从C点运动到E点的平均速度大于小球从A点运动到F点的平均速度。
(4)由图知道,小球从A点沿直线运动到F点的过程中,在相同的时间内,通过的路程越来越远,所以
小球的运动速度越来越大,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3.如图,小明在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,
分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)若测得时间 ,则 段的平均速度v ______cm/s;
AB
(2)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度 会偏______;
(3)实验中应多次测量,每次测量时必须让小车从______由静止开始下滑;
(4)v ______v (填“>”、“<”或“=”);
AB AC
(5)小丽用同样器材做实验时,同样测出斜面顶端A点到斜面底端C点的距离s和滑块通过的时间t。
利用测量的数据计算出平均速度比小明测量的速度大,原因可能是______。
【答案】(1)25 (2) 小 (3)相同高度 (4)< (5)斜面的倾斜角度比较大
【解析】(1)由图可知,AB段的距离为40cm,则AB段的平均速度为
(2)如果小车过了B点才停止计时,所记录的时间偏大,根据公式 得速度偏小。
(3)多次实验中要保证变量唯一,所以每次实验都应该让小车从相同的高度由静止开始运动。
(4)小车在斜面上所做的运动是加速直线运动,所以后半段所用的时间小于前半段所用的时间,全程
的平均速度大于前半段的平均速度。
(5)小丽用同样器材做实验时计算出平均速度比小明测量的速度大,可能的原因是小丽所做实验中斜
面的倾斜角度较大,小车下滑的时间较短,导致速度变大。
4.如图甲是“测量小车平均速度”的实验装置图,测得小车从斜面的顶端A处山静止开始滑到B处
所用时间为1s,小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到C处所用时间为1.5s。
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(1)斜面的坡度较小,这样做的目的是______
(2)小车从B到C的平均速度v=______m/s。
(3)若小车松开之后才开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏______。
(4)图乙中能够准确反映小车从A到B运动情况的是______。(填字母)
【答案】减小小车运动的速度,便于测量时间 1 大 C
【解析】(1)为了便于测量时间,需减小小车运动的速度,应让小车在斜面上通过的时间长些,要达到这
样的目的应使斜面的坡度小一些。
(2)根据图示可知,BC间的距离
s =50.0cm=0.5m
BC
由题意可知,BC段所用的时间
t =t ﹣t =1.5s﹣1s=0.5s
BC AC AB
则BC段的平均速度
(3)若小车松开之后才开始计时,计时晚了,测得的时间偏小,根据 知,测得的平均速度偏大。
(4)小车在下滑过程中做加速运动。
A.由s﹣t图像知,路程s不随时间t的变化而变化,则物体处于静止状态,故A错误;
B.由s﹣t图像知,路程s与时间t成正比,则物体做匀速直线运动,故B错误;
C.由s﹣t图像知,相同时间内通过的路程逐渐增加,即 变大,说明物体做加速运动,故C正确;
D.由v﹣t图像知,速度v不发生变化,则物体做匀速直线运动,故D错误。
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故选C。
5.如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。
(1)该实验所需的测量工具为刻度尺和______。
(2)实验中,应使斜面保持______(选填“较大”或“较小”)的坡度,方便______的测量。
(3)实验中,对于如何获取下半程s 的平均速度v,下列方法最好的是______(选填“A”、“B”或
3 3
“C”)
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t 与路程s,计算得到v
3 3 3
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t,再测量路程s,计算得到v
3 3 3
C.不测量,利用已有数据求得t=t-t,s=s-s,再计算得到以v
3 1 2 3 1 2 3
(4)若选用的刻度只是用受温度变化影响较明显的金属材料做成,那么在严冬季节用它测量物体的长
度时,该实验中速度的测景结果将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)小雨想利用上述的测量方法测某种品牌的蚊香燃烧速度,他用一铁夹子夹在蚊香的B处,如图所示,
他用条棉线沿着蚊香从A处绕到B处,并用签字笔在棉线上做两个标记,记下A、B所在的位置,而后将
______(选填“棉线拉直”成“棉线留在原处”),用刻度尺测出棉线上两个标记间的距离s,接着在
A处点燃蚊香,测得蚊香从A处燃烧到B处的时间为t,得到了蚊香燃烧的速度v=______(用上述所测
得物理量的符号表示)。
【答案】(1)秒表(2) 较小 时间 (3)C (4)偏大(5) 棉线拉直
【解析】(1)根据速度公式 ,该实验所需的测量工具为刻度尺和测量时间的秒表。
(2)实验中,应使斜面保持较小的坡度,小车下降得慢,用时较长,方便时间的测量。
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(3)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,测出B到C所用
的时间t 与路程s,据此测量的并不等于下半段的时间,计算得到v 的结果不准确,故A不符合题意;
3 3 3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时速度并不为零,所以不能经过B点开始计时,故B不符合
题意;
C.不测量,利用已有数据求得t=t-t,s=s-s,再计算得到以v 的结果比较准确,故C符合题意。
3 1 2 3 1 2 3
故选C。
(4)由于该金属材料的热胀冷缩程度比较明显,在严冬季节由于尺的收缩,尺子长度变小,所以测量值
比实际值偏大。
(5)小雨想利用上述的测量方法测某种品牌的蚊香燃烧速度,他用一铁夹子夹在蚊香的B处,如图所示,
他用条棉线沿着蚊香从A处绕到B处,并用签字笔在棉线上做两个标记,记下A、B所在的位置,由于刻
度尺只能测量直线的距离,需要将棉线拉直以化曲为直,用刻度尺测出棉线上两个标记间的距离s,接
着在A处点燃蚊香,测得蚊香从A处燃烧到B处的时间为t,得到了蚊香燃烧的速度为
6. (2023四川宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小
车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照
片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量________的工具,刻度尺的分度值是________cm;
(2)小车从A点到C点的路程 ________cm,从A点运动到C点所用时间 ________s,小车
在AC段的平均速度 ________cm/s;
(3)根据照片信息可判断小车做________直线运动(选填“匀速”或“变速”);
(4)小组同学经过进一步分析得出结论:小车在C点的动能________D点的动能(选填“大于”“等
于”或“小于”)。
【答案】 (1)长度 1.0 (2) 40.0 1 40.0(3) 变速 (4)小于
【解析】(1)本实验中刻度尺是测量长度的工具,由图可知,刻度尺的分度值是1.0cm。
(2)由图可知,小车从A点到C点的路程为
s =80.0cm-40.0cm=40.0cm
AC
因为相机每隔0.5s曝光一次,所以A点运动到C点所用时间为1s。
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小车在AC段的平均速度为
(3)根据照片信息,在相同时间内,小车滑行的路程越来越大,所以速度越来越大,所以小车做加速直
线运动。
(4)由(3)可知,小车做加速直线运动,质量不变,所以小车在C点的速度小于D点的速度,因此小车
在C点的动能小于D点的动能。
7.如图,在“测平均速度”的实验中:
(1)本实验的原理是v=______;
(2)实验中用到的测量工具是______和______;
(3)若s=0.9m,t=3s,则全程的平均速度是______m/s;
(4)实验中小车通过上半路程的平均速度______小车通过下半路程的平均速度(选填“大于”、“小
于”或“等于”)。
【答案】 刻度尺 秒表 0.3 小于
【解析】(1)测量平均速度的实验需要测量路程、时间,故原理是
(2)由 知道,实验中需用刻度尺测量路程,用秒表测量时间。
(3)全程的平均速度
小车在下滑过程中速度加快,实验中小车通过上半路程的平均速度小于小车通过下半路程的平均速度。
8.物理实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和电子表“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显
示他们测量过程中的小车在A、B、C三个位置及其对应时间的情形(圆圈里面的数字分别表示时、分、
秒),则:
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(1)该实验是根据公式_______进行测量的。
(2)通过分析图中所给信息可以判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中_______(选填“是”或
“不是”)做匀速直线运动的。
(3)小车在AB段运动的路程sAB是_______cm;在BC段运动的平均速度vBC是_______m/s;在AC
段运动的平均速度vAC是_______m/s。
(4)要使小车的平均速度增大,可采用的方法有_______(写出一种即可)。
【答案】v= 不是 0.13 0.16 0.15 增大斜面的坡度
【解析】(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以该实验是根据 进
行测量的。
(3)根据题意知道s=90.0cm﹣64.0cm=26.0cm=0.26m t=2s
则AB段的平均速度
根据题意知道
s=64.0cm=0.64m t=4s
则BC段的平均速度
根据题意知道
s=90.0cm=0.9m t=6s
则AC段的平均速度
(2)根据上面的计算知道,小车做的不是匀速直线运动。
(4)斜面的坡度越大,小车下滑的速度就越大,在斜面上运动的时间就越短,由 知道,路程一定
时,时间越小,平均速度就越大,所以,要使小车的平均速度增大,可采用的方法是增大斜面的坡度。
9.在“测量物体运动的平均速度”实验中。
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图14所
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示,小球在做_______(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,小球受力________(选填“平衡”
或“不平衡”)。
(2)实验数据如下表所示,小球在BC段的平均速度为______m/s,CD段的路程为_______m,比较AB与
BC段的平均速度得 _______ (选填“>”、“<”或“=”)。
路程(m) 运动时间(s) 平均速度(m/s) 经过某点时的速度(m/s)
(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据做出了 图像,如图15所
示,假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2s到达E点(图14中未画出),则该小球经过E点时的速
度为_________m/s。
(4)小球在运动过程中,经过路程 中点时的速度为 ,经过时间 中点时的速度为 ,则
_______ (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)加速 不平衡 (2)1.8 1.5 < (3)4.8 (4)>
【解析】(1)由图14知,小球在相同时间内通过的路程越来越大,说明小球在做加速运动;而加速运动
反映了小球的运动状态不断变化,所以小球受力不平衡。(2)由 得小球在BC段的平均速度为
,显然 ;CD段的路程为 。
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(3)由 图像知,小球在斜面上的速度 与时间t成正比关系,且比值大小为 ,因此经过2s
后,小球通过E点时的速度为 。(4)因为小球一直在做加速运动,所以小
球经过路程 中点时所用时间一定大于 ,可见小球的速度为 时,小球还没到达路程 的中
点,也即是说,先有 后有 ,所以有
。
10.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。
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