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专题 01 平均速度的测量实验
【知识储备】
1. 实验原理：v=s/t；本实验采用的方法是间接测量法；
2. 实验装置：如图所示
3. 测量工具：(1)用刻度尺测量路程；(2)用停表(秒表)测量时间.
4. 实验关键：
1) 前半段路程：让小车从斜面的顶端开始自由下滑，用停表记录小车到达斜面中点时需
要的时间t；
1
2) 整个路程：重新让小车从斜面的顶端开始自由下滑，用停表记录小车到达斜面底端时
需要的时间t。
2
5. 数据处理：
1) 前半段的平均速度：v=s /t；
1 1 1
2) 后半段的平均速度：v=s /(t-t ) ；
2 2 2 1
3) 整个路程的平均速度:v =s/t 。
3 2
4) 大小关系：v>v>v
2 1
6. 要点探究：
1) 在实验中为什么斜面的坡度不宜过大? 答：不让小车滑得太快，方便测量时间。
2) 为什么在斜面的底端放金属片? 答：①便于确定终点在同一位置；②便于测量时间。
3) 如何使小车的平均速度增大? 答：增大斜面的长度或增大斜面的倾角。
4) 小车在下滑的过程中是什么运动形式? 答：变速直线运动或加速直线运动。
5) 为什么要多次测量? 答：求平均值减小误差。
7. 失分盲点：
1) 测小车通过的路程时,必须从开始计时的车头量到计时结束的车头，不能从斜面顶端
量到斜面底端或从车头量到车尾。（头对头测量）
2) 测量后半段平均速度时，不能使小车从中点静止释放。
3) 小车整个路程的平均速度不等于小车在各段路程平均速度的平均值。
【专题突破】1．小明同学用如图所示的实验装置“测量小车的平均速度”，小车沿斜面从 A处由静止开始下滑，
用 刻 度 尺 可 测 出 小 车 在 不 同 路 段 的 路 程 ． 请 你 解 答 下 列 问 题 ：
（1）实验中应使斜面的坡度较小，目的是 便于测量时间 ．
（2）关于该实验，下列说法正确的是 AB （填字母）。
A.该实验还缺少一个测量工具是秒表
B.小车在AB段的速度小于BC段的速度
C.实验操作中不使用挡板也能保证计时准确
D.在测量BC段小车的速度时，应该让小车从B点由静止释放
【解答】解：（1）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。
（2）A、由图可知，斜面上自带刻度尺，则该实验还缺少一个测量工具是秒表，故A正确；
B、由与小车运动越来越快，所以t ＞t ，
AB BC
s
由题意知s ＝s ，根据v= 得，所以v ＜v ．故B正确。
AB BC AB BC
t
C、实验中使用的挡板，其目的是便于测量时间，故C错误；
D、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，并不等于下半程的时间，故D错误。
故选AB。
故答案为：（1）便于测量时间；（2）AB。
2．小红同学在做“测量平均速度”的实验时，她用弹簧测力计沿水平方向以恒定的拉力将物块从
位置A拉到位置F。如图是物块从A处沿直线运动到F处的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s
闪拍一次分析照片，可知物块从 A处到F处共运动了 12.50 cm的路程，所用时间为 1
s，物块从C处运动到F处的平均速度为 0.17 5 m/s。【解答】解：由图可知刻度尺的分度值是0.1cm，则从A到F运动的路程为12.50cm，所用时间：
5×0.2s＝1s，
由图可知物体从C到F的路程为s＝12.50cm﹣2.00cm＝10.50cm＝0.1050m，所用时间t＝3×0.2s
＝0.6s，
s 0.1050m
则物块从C到F的平均速度：v= = =0.175m/s。
t 0.6s
故答案为：12.50；1；0.175。
3．如图1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）小车的平均速度是通过 间接 （选填“直接”或“间接”）测量的方法测得的，其原理
s
是 v= 。
t
（2）除了刻度尺，实验中用到的测量工具还有 秒表 。
（3）实验测得小车从A滑到B的时间t ＝1.6s，从A滑到C的时间t ＝2.4s，则AB段的路程
AB AC
是S ＝ 40. 0 cm，AB段的平均速度v ＝ 0.2 5 m/s，BC段的平均速度v ＝ 0. 5 m/s。
AB AB BC
（4）实验时，发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，则应采取的操作是 斜面坡度小些
。
（5）图2是小明根据实验数据绘制的斜面上小车的速度随时间变化的关系图象，符合实际情况
的是 B （填字母）。
（6）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
数据如表：分析表中数据可知：小车的平均速度与小车的轻重 无 （选填“有”或“无”）关。
实验序号 小车的轻重 运动距离 运动时间
1 较轻 1.00m 2.5s
2 较重 1.00m 2.5s
3 更重 1.00m 2.5s
s
【解答】解：（1）用刻度尺测量路程，用停表测量时间，然后利用v= 求得小车的平均速度，
t
因此小车的平均速度是通过间接测量的方法测得的；
（2）除了刻度尺，实验中用到的测量工具还有秒表测量时间；
（3）（5）由图知，刻度尺的分度值为1cm，AB段的路程s ＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm，t
AB AB
＝1.6s
AB段的平均速度v s 40.0cm 25cm/s＝0.25m/s；
AB= AB= =
t 1.6s
AB
由图可知s ＝80.0cm＝0.8m，t ＝2.4s，s ＝40.0cm＝0.4m，t ＝2.4s﹣1.6s＝0.8s，
AC AC BC BC
所以小车由A滑至C的过程中平均速度v s 0.8m 0.33m/s；
AC= AC = ≈
t 2.4s
AC
小车由B滑至C的过程中平均速度v s 0.4m 0.5m/s，
BC= BC = =
t 0.8s
BC
由数据可知，滑块的速度越来越大，故B正确；
（4）斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所
以为使计时方便，斜面坡度应小些。
（6）分析表中数据可知：小车的平均速度与小车的轻重无关，因为小车从较轻→较重→更重，
s
所通过的路程和时间都相等，由v= 可知，小车的平均速度相同。
t
s
故答案为：（1）间接；v= ；（2）秒表；（3）40.0；0.25；0.5；（4）斜面坡度小些；（5）
t
B；（6）无。
4．同学们在进行“测量平均速度的实验”时，设计了如图所示的实验装置，让小车从带有刻度
（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下。s
（1）该实验是利用公式 v= 进行测量的。为了方便计时，应使斜面的坡度较 小 （选
t
填“大”或“小”），金属片的作用是 便于准确定位、计时 。
（2）下列图像中能较准确地反映小车运动情况的是 C 。
（3）同学们从A点开始计时，用电子停表分别测量了小车经过B、C点的时间。整理实验数据
并记录在如下所示的表格中，BC段的平均速度约为 1.7 m/s，AB、BC、AC三段的平均速
度v 、v 、v 的大小关系是 v ＞ v ＞ v 。
AB BC AC BC AC AB
路段 运动时间t/s 平均速度v/（m•s﹣1）
AB 0.45 0.89
BC 0.3
（4）实验完成后，有同学猜想物体从斜面上下滑的快慢可能与斜面的高度有关，于是他让小车
分别从斜面上不同高度处由静止释放，测出下滑时间。通过测量，他发现每次下滑的时间不同，
于是他判断该猜想是正确的。请你指出该同学实验过程中存在的问题： 改变高度时，没有控
制长度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢） 。
s
【解答】解：（1）该实验是根据v= 原理进行测量的；
t
为了方便计时，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；
听到撞击金属片的声音便于准确定位、计时；
（2）A中，通过的距离不变；
B中，通过的距离与时间成正比，做匀速直线运动；D中，速度不变，故ABD错误，
小车从斜面顶端由静止滑下后做加速运动，速度变大，图 C中，相同时间通过的距离变大，如
下所示；
只有C正确，故应选C；
（3）由图一可知，s ＝5.50dm﹣0.50dm＝5.00dm＝0.5m，
BC
BC段的平均速度约为：
v s 0.5m 1.7m/s；
BC= BC = ≈
t 0.3s
BC
由图一和表格可知，s ＝9.50dm﹣0.50dm＝9.00dm＝0.9m，t ＝0.45s+0.3s＝0.75s，
AC AC
AC段的平均速度约为：
v s 0.9m 1.2m/s，
AC= AC = =
t 0.75s
AC
比较可知，v ＞v ＞v ；
BC AC AB
（4）研究物体从斜面上下滑的快慢可能与斜面的高度有关，要控制控制斜面的长度一定，故实
验过程存在的问题：改变高度时，没有控制长度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动
快慢）。
s
方故答案为：（1）v= ；小；便于准确定位、计时；（2）C；（3）1.7；v ＞v ＞v ；
BC AC AB
t
（4）改变高度时，没有控制长度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢）。
5．在掌握了测量物体平均速度的方法后，小明将它应用在实践：他事先用皮尺测量了汽车的实际
长度是4.0m，再用频闪照相机拍摄得到汽车行驶过程中的一组照片（如图1所示），已知：频
闪照相机每隔0.4s曝光一次，照片中汽车的长度是2.0cm，照片中O到C的长度L＝12.0cm。（1）观察汽车行驶的频闪照片可知：OA＜AB＝BC由此可以得出汽车从O到C过程中行驶速
度的变化情况是 先加速后匀速 。
（2）为了通过表格所给的信息计算出汽车从O行驶到C点的平均速度，请你在设计的表格中将
空缺的①②部分补充完整：① 汽车从 O 到 C 实际运动的距离 s/m ； ② 汽车从 O 到 C 实
际运动的时间 t/ s 汽车从O到C的平均速度约为 2 0 m/s。
照片中O到C的长度L/cm ① ② 汽车的平均速度v/m•s﹣1
12.0
（3）在如图2s﹣t图像中，①②③三条曲线能大致描述汽车从0到c整个运动情况的图像是
③ （填序号）；其中曲线②表示物体做的是 匀速运动 。
【解答】解：（1）根据图示可知，相同时间内，汽车通过的路程先增大后相等，所以汽车先做
加速运动再做匀速运动；
s
（2）由v= 可知，要计算平均速度，需要知道汽车从O到C实际运动的距离s/m和汽车从O到
t
C实际运动的时间t/s，因此表中①是汽车从O到C实际运动的距离s/m；②是汽车从O到C实
际运动的时间t/s；
因为汽车的实际长度是4.0m，照片中汽车的长度为2.0cm，照片中O到C的长度L＝12.0cm，
4.0m
OC的实际长度为：s = ×12.0cm＝24m，
OC
2.0m
汽车从O到C的平均速度约为 v s 24m 20m/s；
= OC = =
t 3×0.4s
OC
（3）由图（a）知①图线汽车先做匀速运动，再做减速运动，故①不符合题意；
由②知汽车一直做匀速运动，故②不符合题意；
由③知汽车先做加速运动，再做匀速运动，故③符合题意；故选③。
故答案为：（1）先加速后匀速；（2）汽车从O到C实际运动的距离s/m；汽车从O到C实际运动的时间t/s；20；（3）③；匀速运动。
6．小明同学用如图1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
1
的时间t ＝1.8s。
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 小于 全程的平均速度。（选
填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 A 处静止释放，
并在B处开始计时，在C处停止计时。（选填“A”或“B”）
（3）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2所示。屏幕图象如
图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 加速 （选
填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 0. 8 m/s。
【解答】解：（1）由题知，小车全程运动的时间 t ＝2.6s，小车前半段路程运动的时间 t ＝
1 2
1.8s，
s s
设全程路程为s，则小车运动全程的平均速度v = = ，
1 t 2.6s
1
1
s
小车在前半程的平均速度v 2 s s s s ，
2= = = = ＜
t 2t 2×1.8s 3.6s 2.6s
2 2
由v ＞v 可知，小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度；
1 2
（2）测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从A处静止释放，并在B处
开始计时，在C处停止计时；
（3）匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线，由图象可知，小车在斜面上滑下时是
加速运动的；
小车到达坡底时的时间是2.5s，对应的速度为0.8m/s。
故答案为：（1）小于；（2）A；（3）加速；0.8。
7．如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。（1）该实验目的是练习用 刻度尺 和 停表 测平均速度。
s
（2）该实验原理是 v= 。
t
（3）实验时应保持斜面的倾角较小，这是为了减小测量 时间 （填“路程”或“时间”）时
造成的误差。
（4）斜面倾角不变时，小车由静止释放，小车通过的路程越长，其平均速度越 大 （选填
“大”或“小”）；小车由静止释放，通过相同路程，斜面的倾角越大，小车运动的平均速度
越 大 （填“大”或“小”）。
（5）实验时观察到，小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是 变速 直线运动。（选填“匀
速”或“变速”）
（6）实验中测得路程s 上的平均速度为v ，路程s 上的平均速度为v ，路程s 上的平均速度为
1 1 2 2 3
v ，那么，v 、v 的大小关系是v ＞ v （选填＞、＜、＝）。
3 1 2 1 2
【解答】解：（1）实验中要用刻度尺测量小车运动的路程，用停表测量小车运动的时间；
s
（2）实验中要利用公式v= 计算小车平均速度；
t
（3）斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，所用时间会越短，计时会越困难，所以为
使计时方便，减小测量时间的误差，斜面坡度应小些；
（4）小车在斜面上加速运动，斜面倾角不变时，小车由静止释放，小车通过的路程越长，其平
均速度越大；
小车由静止释放，通过相同路程，斜面的倾角越大，所用时间越短，小车运动的平均速度越大；
（5）小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动时，速度越来越大，因此是变速直线运动。
（6）小车沿斜面做加速直线运动，所以上半段路程的平均速度最小，下半段路程的平均速度最
大，整个路程的平均速度居中。故v ＞v 。
1 2
故答案为：（1）刻度尺；停表；
s
（2）v= ；
t
（3）时间；（4）大；大；
（5）变速；
（6）＞。
8．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，
用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，
保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，
图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置（已知滴水计时器从第一个水滴滴下开始计时，30s
内共滴下46个小水滴）。
（1）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做变速运动。小车在AD两点间运动的时间为
2 s．平均速度大小为 0.1 5 m/s。
（2）由图（b）可知，小车在桌面上是 从右向左 （填“从右向左”或“从左向右”）运动
的。
【解答】解：（1）滴水计时器从第一个水滴滴下开始计时，30s内共滴下46个小水滴，即滴下
30
45个小水滴用时30s；则一滴所用的时间为：t= s；
45
30
小车在AD两点间共滴水3次，则所用时间为：t'＝3× s＝2s；
45
AD两点间的长度为：s＝（83+100+117）mm＝300mm＝0.3m；
s 0.3m
平均速度为：v= = =0.15m/s；
t' 2s
（2）在小车运动过程中做减速运动，即运动的速度越来越慢，在相同时间内运动的距离越段，
由图可知，相邻两点间的间距从左向右越来越大，故小车是从右向左运动的。
故答案为：（1）2；0.15；（2）从右向左。
