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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。
【答案】变速，13.5。
【解析】该小汽车在每1min内通过的路程不相等，做的是变速直线运动。
它在整个运动过程中的平均速度是：
v== =13.5m/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
【答案】C
【解析】A、C、D. 平均速度是指一个物体通过一段路程跟通过这段路程所用时间的比值，不是多个
物体，平均速度也不是速度的平均值，故A、D错误，C正确；
B. 平均速度不是物体经过某瞬间的速度，故B也错误。故选C。
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
【答案】D
【详解】A．小车与斜面的相对位置发生改变，以斜面为参照物，小车是运动的，故A错误；
B．AB段平均速度为故B错误；
C．小车从A点到C点速度越来越快，做加速直线运动，故C错误；
D．若小车过了A点后才开始计时，测出的时间偏小，而路程测量准确，由v=s/t得，AC段平均速度
将偏大，故D正确。
故选D。
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 16.0
AB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_______。
【答案】v=；停表；时间t/s；25；（1）变速；（2）减小；（3）小。
【解析】实验中通过测量小车运动的路程与小车运动的时间，根据原理v=s/t来计算小车的速度。
由实验原理可知需要测量路程和时间，因此需要的器材还有停表。
实验中需要记录的物理量除了路程还有时间，因此是①处应填写“时间t/s”。
由表格数据可知BC段所用的时间t =t -t =5.0s-3.0s=2.0s
BC AC AB
则BC段的平均速度 v ===25cm/s
BC
（1）小车在AB段的平均速度v ===10cm/s
AB
v v ，小车从A点到C点做变速直线运动，故C错误，D正确。
AC AB
故选D。
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”）；
【答案】 1 40.0 40.0 变速
【详解】（1）长度的测量工具是刻度尺，图示刻度尺10cm又分为10个小刻度，每个小格为 l cm，
刻度尺的分度值为1cm。
（2）相机每隔0.5s曝光一次，由图可知，小车从A点到C点的路程
s =80.0cm−40.0cm=40.0cm
AC
从A点运动到C点所用时间t =1s。小车在AC段的平均速度
AC
（3）由图知，相同时间内，小城通过的BC段的路程比AB段长，CD段的路程比BC段长，因此小车
做的是变速运动。
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”）
【答案】 停表 加速
【详解】测量物体运动的平均速度需要测量长度和时间，因此除了刻度尺还需要停表（计时器）。
丙图是速度与时间的关系图像，由图可知，图像是过原点的一条直线，说明速度与时间成正比，即小
车在下滑过程中是做加速运动的。
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。
【答案】1.7；变速；1.5。
【解析】传感器与小车间的距离为由图像可知，随着时间增加，速度逐渐增加，可以看出小车在斜面上滑下时是加速运动；已知小车从
A处滑到坡底C处的时间为2.5s，由图可知，当t＝2.5s时，小车的速度为1.5m/s，即小车到达C处的速度
为1.5m/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）
【答案】3375m
【详解】超声波从海面传到海底的时间为
海水的深度为s=vt=1500m/s×2.25s=3375m
答：该处海水深是3375m。
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。
【答案】（1）通过监测点A时不超速，通过监测点B时超速；（2）会。
【解析】（1）由题可知，全程限速100km/h，轿车通过监测点A、B的速度分别为95km/h和
105km/h，由100km/h>95km/h，100km/h＜105km/h，可知该轿车通过监测点A时不超速，通过监测点B时
超速；
（2）由图可知，轿车在该路段所用的时间t=8:42-8:32=10min=
轿车在该路段的平均速度v = ==120km/h＞100km/h
所以，这辆轿车在该路段会被判超速。
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”）。
【答案】 v= 刻度尺 停表 变速 减小 金属挡板 小车下滑之前
【详解】在“测量小车的平均速度”实验中，用刻度尺测量小车运动的路程，用停表测量通过这段路
程所用的时间，计算出小车的平均速度，因此实验原理为v=s/t。
因为实验中需要测量小车运动的路程和通过这段路程所用的时间，因此还需要的实验器材有刻度尺和
停表。
（1）由表中实验数据可知，BC段的平均速度大于AB段的平均速度，即小车的速度越来越大，小车
做变速运动。
（2）斜面坡度越大，小车沿斜面向下运动得越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使
计时方便，让小车在斜面上运动的时间长些，斜面坡度应减小些。
（3）在斜面的同一位置放置金属片，便于准确定位、计时，所以为了能较方便、准确测量出小车运
动的时间，可以实验装置中安装金属挡板。该实验需要让小车从静止开始运动，因此将木板在小车下滑之
前一端垫高，为此使斜面上的小车获得动力。
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 。
【答案】 运动 小 0.16 大
【详解】（1）以挡板为参照物，下滑的小车位置在变化，是运动的。
（2）实验中应使斜面保持较小的坡度，使小车在斜面上运动时间长一些，可减小时间测量的误差。
（3）小车在 AC 段运动的时间为t =09︰25︰20-09︰25︰15=5s
AC
小车在 AC 段运动的路程为s =80.0cm，小车在 AC 段运动的速度为
AC
（4）实验时，如果小车过了 A点才开始计时，则测得的小车在AC段运动时间偏小，根据v=s/t，所
测 AC段的平均速度偏大。
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。
【答案】 小于 加速 0.8 0.1
【详解】（1）由测量数据可知，全程的路程为半程的2倍，而所用时间没有半程的2倍，所以，小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
（2）从图像中可看出，小车的速度越来越大，所以，小车做加速运动。
由图像可知速度与时间成正比，且t=2.5s时小车的速度为0.8m/s。
（3）图丁中阴影部分的面积为
则小车A在0~1s内的平均速度为
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。
【答案】 加速直线 匀速直线 0.4
【详解】（1）由图可知，从A到D，纸锥在相同的时间内通过的路程逐渐变大，所以纸锥做加速直线
运动，从D到F，纸锥在相同的时间内通过的路程相同，所以纸锥做匀速直线运动。
（2）从E到F过程中，纸锥运动的路程
故平均速度
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？
【答案】（1）能；（2）48km/h
【详解】（1）从郑州东站到郑州新郑国际机场最多用的时间为t＝50min，到达郑州新郑国际机场时
的时间为t＝9h26min+50min＝10h16min
1
他们到达东站的时间为10︰16，早于10︰55，小刚一家能赶上飞机；
（2）从高铁站到机场的距离为40km，时间为50min，则他们从高铁站到机场的平均速度为
答：（1）小刚一家能赶上飞机；
（2）他们从高铁站到机场的平均速度是48km/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
【答案】C
【详解】A．乒乓球从三楼由静止竖直下落，快达到地面时，速度较大，动能较大，如果落到人的头
上，可能对人造成伤害，故A错误；
B．一层楼高约为3m，乒乓球从三楼落下，高度约6m，选择量程为1米的刻度尺来测量高度，刻度
尺的量程过小，故B错误；
C．使用停表前，要先观察停表是否调零，如果不调零，测量的时间不准确，误差较大，故C正确；
D．测量的平均速度表示乒乓球从三楼到地面这段路程的平均快慢程度，故D错误。
故选C。
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4.0dmB．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
【答案】D
【详解】A．刻度尺1dm均分10格，则分度值为0.1dm=1cm，AB段距离为
故A错误；
B．AB段平均速度为
故B错误；
C．小车从A点到C点做加速直线运动，故C错误；
D．若小车过A点后才开始计时，测得的时间偏短，由v=s/t得，测出AC段平均速度偏大，D正确。
故选D。
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”）。
【答案】 加速 50.0 偏大
【详解】（1）由图可知AB段的路程为s =10.00dm-6.00dm=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段的时间为t =1s，
BC BC
则BC段的平均速度为因为v >v ，所以小车下滑过程中做加速运动。
BC AB
（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
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。
【答案】0.04s；20m/s。
【解析】根据题意知道，网球从A位置运动到B位置所用的时间是：t==0.04s，由图知道，刻度尺的
分度值为0.1cm，照片中一个网球占据刻度尺的3个小格，即照片中网球的直径为0.30cm，照片中网球从
A位置运动到B位置通过的路程为4.00cm，已知网球的实际直径约为6cm，设网球实际通过的路程为s，
由比例关系知道，=，由此解得s= 80.00cm=0.8m，故网球在AB段运动的平均速度是： v== =20m/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）；
1 1 1
（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“>”
2 11 12
“<”或“=”）。
【答案】（1）变速；（2）80.0，4.5，0.178。（3）>.
【解析】（1）小车沿斜面下滑的过程，速度越来越快，做变速直线运动。
（2）如图甲，小车的起点为0.0cm处，终点为80.0cm，通过的路程s=80.0cm。
1停表小表盘分针靠近0，是0min；大表盘的分度值为0.1s，秒针在4和5之间，且过了5个小格，故
t=4.5s。小车通过全程的平均速度
1
v ===17.8cm/s =0.178m/s
1
（3）因为小车沿斜面下滑的过程中做加速运动，前半程的时间比后半程的时间长，即前半程的时间
t＞，由v=s/t可知
2
即v ＞ v。
1 2
