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第4节 速度的测量
一、实验:测量小车运动的平均速度
1.如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上行驶的情况,该小汽车做的是______直线运动(选填
“匀速”或“变速”),它在整个运动过程中的平均速度是______m/s。
2.关于平均速度,以下几中说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.平均速度表示的是物体在每时每刻的速度
C.平均速度等于物体通过一段路程跟通过这段路程所用时间的比值
D.平均速度是几个物体运动速度的平均值
3.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,
图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.以斜面为参照物,小车是静止的
B.AB段平均速度为0.2cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.若小车过了A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
4.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从A点由静止下滑,如图所示。他撰写的实验报告
(摘要)如下,请你将其报告中的问题补充完整。
【实验目的】测量小车的平均速度;
【实验原理】___________;
【实验器材】小车、刻度尺、___________、斜面、金属挡板、长方体木块;
【实验装置】如图所示;
【实验数据】如表所示,请补全表格中①和②的相关内容:①___________;②___________;
测量的物理量 路程s/cm ① 平均速度v/(cm·s-1)
AC段 80 5.0 16.0AB段 30 3.0
BC段 50 ②
【实验分析】
(1)小车全程是做______(选填“匀速”或“变速”)运动;
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应________(选填“增大”或“减小”)斜面
的坡度;
(3)若小车被释放前就已开始计时,则测得的AC段的平均速度比真实值偏_______。
5. 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
中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.0dm B.AB段平均速度为0.2cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动 D.AB段平均速度比AC段平均速度小
6. 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长度的工具,刻度尺的分度值是 cm;
(2)小车从A点到C点的路程s = cm,小车在AC段的平均速度v = cm/s;
AC AC
(3)根据照片信息可判断,小车做 直线运动(选填“匀速”或“变速”);
二、拓展性实验:用位置传感器测量物体的速度
7. 小红用甲图所示的实验装置“测量物体运动的平均速度”,测量工具有刻度尺和 。为了更直
观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的,小明换用如乙图所示带有超声波位置传感器的实验装
置,通过与其连接的计算机绘制了速度与时间的关系图像,如丙图所示,可知小车在下滑过程中是做
运动。(选填“匀速”或“加速”)8. 小明同学用图所示的装置研究小车在斜面上的运动。他利用位置传感器通过超声波测出小车的实时
距离,再用计算机算出运动速度,如图所示;假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接
收,此时超声波在空气中的传播速度为340m/s,则传感器与小车间的距离是______m;小车从A处滑到C
处的过程,位置传感器的屏幕图像如图所示,由图像可知,小车沿斜面下滑时做______(选填“匀速”或
“变速”)运动,到达C处的速度为______m/s。
三、超声波测距、测速
9.科学考察工作者为了测海底的深度,向海底垂直发射超声波,利用回声进行测距,经过4.5s收到
回声,则该处海水深度是多少?(声音在海水中的传播速度约1500m/s)
10. 据统计,全国发生的车祸中有超过四分之一的是超速引起的!为此相关部门在道路上加大了道路
限速监控管理。一种是“定点测速”,即监测汽车通过某点时的速度;另一种是“区间测速”,即是测出
汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速,即判为超速。若监测点A、B相距
20km,全程限速100km/h,一辆轿车通过A、B的速度分别为95km/h和105km/h,通过两个监测点的时刻
如图所示。问:
(1)采用“定点测速”,该车通过监测点A、B时会不会被判超速?
(2)采用“区间测速”,这辆轿车在该路段会不会被判超速?请通过计算进行说明。
11.以下是小璟同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告(摘要)。请你将其报告中的问题补充
完整。
【实验目的】测量小车的平均速度。
【实验原理】 。
【实验器材】小车、 、 、长木板、金属挡板、长方体木块
【实验装置】如图所示【实验数据】如表所示:
测量的物理量 AB段 BC段 AC段
路程s/cm 45 56 101
时间t/s 3.0 2.8 5.8
平均速度v(cm·s-1) 15 20 17.4
【实验分析】
(1)小车全程是做 (填“匀速”或“变速”)运动;
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应 (填“增大”或“减小”)斜面的坡度;
(3)测量平均速度的误差主要来源于时间的测量,为了能较方便、准确测量出小车运动的时间,实
验装置中安装了 。木块在装置中的作用是与长木板构造斜面,调节木块的时机是在 (选
填“小车下滑之前”、“小车下滑之后”或“小车下滑过程中”)。
12. 如图是“测量小车运动的平均速度”的实验装置。实验时让小车从A点由静止滑下。
(1)以挡板为参照物,下滑的小车是 的;
(2)实验中应使斜面保持较 (选填“大”或“小”)的坡度;
(3)图中小车在 AC 段的平均速度v = ;
AC
(4)实验时,如果小车过了 A点才开始计时,则所测 AC段的平均速度偏 。
13.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t=2.5s;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t=1.8s。
1 2(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不同位置的速度(如图乙)。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)通过查阅资料,得知速度一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。请根据丁图中的图像计算出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。
14. 在测量纸锥下落速度的实验中,小明用每隔0.5秒钟拍摄1次的相机,拍得如图所示的照片,右侧
为纸锥从E到F过程的放大图。
(1)纸锥从A运动到F过程中,先做 运动,接着做 运动;
(2)从E到F过程中,平均速度约为 m/s。
15. 家住洛阳的小刚同学准备周三和家人一块去上海旅行,他准备带家人先坐高铁到达郑州东(高铁
站),然后手机导航驾车从郑州东站去郑州新郑国际机场,图乙是他订购的机票信息。(1)小刚一家能不能赶上飞机,请计算说明?
(2)小刚最终选择“免费,国道多”的路线去机场,并按照导航建议时间准时到达。他们从高铁站
到机场的平均速度是多少km/h?
16.(2022·成都·中考真题)无风的天气,小虹和同学一起用机械停表和刻度尺测量乒乓球下落的平
均速度,他们让乒乓球从三楼由静止竖直落到地面。对于实验有关的操作和分析,正确的是( )
A.该实验很简单,不必注意操作的安全
B.选择量程为1米的刻度尺来测量路程
C.使用停表前,要先观察停表是否调零
D.所测速度表示乒乓球每一时刻的快慢
17.(2023·四川眉山·中考真题)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,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.0dm
B.AB段平均速度为
C.小车从 点到 点做匀速直线运动
D.若小车过A点后才开始计时,测出 段平均速度将偏大
18.(2023·四川广元·中考真题)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”)。19.(2022·内蒙古兴安盟·中考真题)下图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰
地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹。
已知此次摄影的闪光频率(每秒钟得到影像的次数)为100赫兹,网球的直径约为6cm,现将一条刻
度尺放在照片上来估测网球的运动速度.由图可知,网球从A位置运动到B位置所用的时间是____s,网球
在AB段运动的平均速度约为_____m/s。
20.(2021·山东聊城·中考真题)在测量“小车运动的平均速度”实验中,如甲图所示把小车放到斜
面的顶端,金属片放到斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s,用停表测量小车从斜面顶端由
1
静止滑下到橦击金属片的时间t,停表记录的时间如乙图所示,由以上测量即可算出小车通过全程的平均
1
速度 。
1
(1)小车沿斜面下滑的过程,做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2) s=______ cm,t=______s, v=______m/s (保留三位小数);
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(3)用同样的方法可测量并计算出小车通过斜面上半段的平均速度 ,则v ______v (选填“>”
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“<”或“=”)。