1.4
测量平均速度
课前导学单
1.在放置斜面时,斜面的倾斜程度要较______,因为斜面的倾斜程度太大会使小车滑行太快,不方便_________。
2.物体运动距离的确定:在测量小车运动的距离时,要“_________”或“_________”测量。记录时间也要相对应。
3.小车从斜面顶端(不计摩擦)运动到底端的过程中,机械能及其转化:重力势能______动能______机械能不变。
4.路程s(估读到分度值_________)和时间t的读取。
5.增大小车的平均速度的方法:增大斜面的________程度。
6.误差分析
(1)小车经过终点后停止计时:导致测量时间偏____,测量平均速度偏____;
(2)小车没从斜面顶端静止释放:导致时间测量偏____,测量平均速度偏___。
7.如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点共运动了__cm的路程,小球从B点到F点的平均速度为___m/s.
8.科技小组要完成测水滴速度的实验。水滴下落过程如图所示,用表测出水滴通过AB和BC所用时间均为0.1s。水滴由A位置下落到C位置运动的距离是__________cm,则这个过程中水滴下落的平均速度是__________,该水滴下落过程是__________直线运动(选填“匀速”或“变速”)
9.测量物体运动的平均速度
实验原理:_________
实验器材:小车、斜面、金属片、______、______
①金属片的作用:__________________________________________;
②停表的作用:__________________;
③刻度尺的作用:_________________________________。
10.如图所示,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)图中AB段的距离sAB=_______cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度vAB=____cm/s.
(2)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB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)vBC__________(选填“>”“<”或“=”)vAC.
11.如图是小明设计的“测平均速度的实验”装置:
(1)该实验的原理是______________;
(2)确定计时的电子秒表后,为了方便测时间并减小误差,
在实验中应________斜面倾斜程度(选填“增大”或“减小”);
(3)如图,若秒表每格为1s,该次实验中秒表指针旋转不足一圈,小车通过全程的平均速度_____m/s,实验中小车通过上半段路程的平均速度为,通过下半段路程的平均速度为,通过全程的平均速度为
,则这三个平均速度中最大的是_________(选填“”、“”或“”);
(4)小明认为,测出小车时间内在斜面上通过的路程,也可以计算其平均速度,请对小明实验方案的可行性作出评估:
___________(选填“A”或“B”)
A.可行,实验原理相同
B.不可行,路程测不准确
12.在课外实践活动中,某小组同学探究纸锥竖直下落的运动情况。
(1)如图1中所示两个完全相同的圆纸片,栽去大小不等的扇形,作出如图2中所示的两个锥角不等的纸锥,用圆纸片甲做成的应该是______(选填“丙”或“丁”)纸锥;
(2)将两个纸锥从同一高度同时释放,应该选择如图______(选填“2”或“3”)中的位置开始释放;图4是某一时刻它们的位置,则根据______可判断出丁纸锥下落的快;
(3)利用刻度尺和秒表测出相应物理量,就可以得到纸锥下落过程的平均速度,根据的原理是______;在测量过程中,发现其中下落时间较难测出,于是我们可采用增加______或换用锥角较大的纸锥进行测量;
(4)用闪光照相机拍摄某一纸锥的下落过程,照相机每隔相等时间曝光一次。拍下的照片如图5所示,由此可以判断纸锥下落经过a位置时,所受的空气阻力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)它经过b位置时的空气阻力;
(5)如果实验中将纸锥改为实心小铁球,则在如图所示的四个v—t图象中,最能反映出该小球下落运动的是______。
A.B.C.D.
参考答案
1.较小
计时
【解析】[1][2]实验中斜面的长度都不会太长,如果倾斜程度大,就不方便测量小车运动的时间,误差较大。
2.头对头
尾对尾
【解析】[1][2]测小车运动路程时,需要头对头测量,即开始位置从车头开始测,到研究位置也测车头,尾对尾同理。
3.减小
增大
【解析】[1][2]不计摩擦时,小车在斜面运动机械能守恒,下滑时,重力势能转化为动能,机械能不变。
4.下一位
【解析】测量路程时,需要估读到刻度尺分度值的下一位。
5.倾斜程度
【解析】增大倾斜角,可以增大小车的平均速度。
6.大
小
小
大
【解析】(1)[1][2]小车经过终点才停止计时,测量的时间就比实际时间大了,路程准确,测量的平均速度就变小了。
(2)[3][4]没从顶端静止释放,行驶的时间就偏小,测量的平均速度就偏大。
7.12.50
0.15
【解析】小球从A点到F点的路程为12.5cm-0.00cm=12.50cm;小球从B点到F点的路程为s=12.5cm-0.50cm=12.00cm,时间为0.2s×4=0.8s,平均速度v===15cm/s=0.15m/s;
8.20.00
1
变速
【解析】[1]刻度尺测量长度时要读到分度值的下一位,由图中可知水滴由A位置下落到C位置运动的距离是20.00cm。
[2]由速度公式可得
这个过程中水滴下落的平均速度是1m/s。
[3]该水滴下落时速度越来越快,所以是变速直线运动。
9.
停表
刻度尺
确保小车终点始终在同一位置停下,便于计时
测量物体运动的时间
测量小车运动的路程
【解析】[1]测量物体运动的平均速度的实验原理是速度公式
[2][3]实验中需要测量小车移动的路程和小车运动的时间,器材中必须有停表和刻度尺。
①[4]金属片能够使小车每次都在相同的地点停下,方便计量时间。
②[5]停表的作用是计量小车运动的时间。
③[6]刻度尺测量小车运动的路程,要头对头,尾对尾的测量。
10.40.0
25.0
小
同一位置
>
【解析】(1)小车运动距离sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,
小车通过AB段的平均速度:;
(2)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,由公式知,平均速度会偏小;
(3)实验中应多次测量,应保证小车每次通过的距离相等,故每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑;
(4)小车从A到C的过程中做加速运动,速度越来越大,故在BC段的速度大于AC段的速度,即vBC>vAC.
11.
减小
0.2
v2
B
【解析】(1)[1]“测平均速度的实验”原理是,其中s代表小车通过的路程,用刻度尺测量;t代表小车运动的时间,用秒表测量。
(2)[2]为了计时方便,应使斜面的坡度减小一些,这样是为了减小小车运动的速度,使小车在斜面上通过的时间更长。
(3)[3]小车运动距离是
小车运动的时间是
小车通过全程的平均速度是
[4]小车在上半程的平均速度为
小车在下半程的速度为
则全程的平均速度是
所以这三个平均速度中最大的是v2。
(4)[5]如果确定时间t,然后测量小车在t时间通过的路程,可能遇到两种情况:小车运动到最下端时,所用时间小于t;小车运动的时间刚好是t时,到达的位置不易确定。总之,小车通过的路程不容易测量,导致平均速度的结果存在较大误差。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.丁
2
相同时间比较路程
纸锥竖直下落高度
小于
C
【解析】(1)[1]由图知道,圆纸片甲栽去的扇形较大,所以,用圆纸片甲做成的应该是纸锥丁。
(2)[2]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放。图2中两纸锥的下端高度相同,图3中两纸锥的上端高度相同,所以,应选图2的位置释放
[3]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,通过相同时间内通过的比较路程大小的方法知道,丁纸锥下落的快。
(3)[4]根据原理,利用刻度尺和秒表测出相应物理量,就可以得到纸锥下落过程的平均速度。
[5]实验中若纸锥下落较快,则时间较难测量,所以,通过增加纸锥竖直下落高度或换用锥角较大的纸锥,可以增加纸锥下落的时间,便于时间的测量。
(4)[6]由图知道,由a到b过程纸锥做加速运动,处于非平衡状态,在竖直方向受到的重力大于空气阻力,而b后三个纸锥每两个相邻纸锥之间的间距相等,纸锥处于平衡状态,在竖直方向受到的重力和空气阻力是平衡力,大小相等,由此可知,经过a位置时,所受的空气阻力小于它经过b位置时的空气阻力。
(5)[7]将纸锥改为实心小球,小球自由下落过程中速度会越来越快,则在图乙所示的四个v-t图象中,能反映出该小球下落运动的是C。
故选C。