2.4科学探究:速度的变化当堂训练
1.课堂上在“测量纸锥下落的速度”实验中,首先我们剪下两个等大的圆纸片,其中一个圆纸片栽去的扇形圆心角比另一个大,再将它们粘贴成两个锥角不等的纸锥。
(1)要测定纸锥下落的速度,所依据的实验原理是______;
(2)在测量过程中,发现其中______较难测出,于是我们可采用增加______或换用锥角较______(选填“大”或“小”)的纸锥进行测量;
(3)在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次(即每隔0.2s就成一次像)。某兴趣小组拍下的照片如图所示,你用刻度尺测量相邻的两个纸锥之间的距离,会发现它们之间的距离是______(选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”),由此可以判断纸锥下落的速度大小变化情况是______(选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”)。
2.如图所示为同学做“测量物体运动的速度”实验的装置,他测出小球从斜木板上A点滑到C点用时2s,又经过2s静止在水平长木板上的D点。他还测得AB=15cm、BC=20cm、AC=25cm、CD=40cm。
(1)实验中用到的仪器有刻度尺、______;
(2)小球从A点滑动到D点的总路程为______m;
(3)小球从A点滑动到D点的平均速度是______m/s。
3.测某同学沿直线跑步的前40m平均速度:
从起跑计时,4位计时员记录了此同学跑步通过10m、20m、30m、40m处的时间:
计时员位置
10m处
20m处
30m处
40m处
时间(s)
8
15
23
28
(1)本实验需要的测量仪器是______和______;
(2)根据上面的数据:从10m处到40m处,此同学跑步的平均速度是______m/s;
(3)此同学______(填“是”或“不是”)匀速直线运动的,判断依据是______。
4.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。该斜面的标尺分度值为1cm,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验的原理是______;
(2)在测平均速度的实验中(如图),斜面应选择______(选填“较缓”或“较陡”)的坡度,这样设计是为了实验中便于测量______(选填“路程”、“速度”或“时间”);
(3)图中AB段的路程SAB=______cm,如果测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度VAB=______m/s;
(4)在测量小车到达C点的时间时,如果小车没有到达C点就停止计时,测得AC段的平均速度vAC将会______(选填“偏大”,“不变”或“偏小”);
(5)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他这样测得的平均速度将______(选填“偏大”,“不变”或“偏小”)。
5.如图甲所示为A、B两小车向右直线运动过程的频闪照片。它表示两个小车在相等的时间间隔所在的位置,则小车A做_______(选填“匀速”或“变速”)直线运动,小车B做_______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。如图乙所示的是其中一小车的v-t图像,则这个图像是_____(选填“A”或“B”)车的。
6.如图,在斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止自由下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验原理是______;
(2)如果测得小车从A滑到C的时间tAC=2.4s,小车从A滑到B的时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度vAB=______cm/s,则BC段的平均速度vBC=______cm/s;
(3)由实验看出,小车下滑过程中速度越来越______(选填“慢”或“快”);
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏______(选填“大”或“小”);
(5)聪明的小杜发现AB段和BC段路程的特点,算出了AC段平均速度v,AB段的平均速度v1,觉得还可以用公式直接算出BC段的平均速度v2,则v2
=______(用v、v1表示)。
7.测量平均速度:如图所示,使斜面保持很小的坡度不变,测量小车从斜面滑下过程的平均速度。
路段
路程s/m
时间t/s
AB
0.96
1.2
AC
0.48
0.7
(1)从公式______可知,用______测量小车通过的路程,用秒表测出通过这段路程所需要的时间,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度,实验中运用的科学方法是______;
(2)分别测出小车通过全程AB和上半程AC的路程及所用的时间,计算出相应的平均速度。实验数据记录在表格中,则小车通过全程的平均速度是______m/s;
(3)进一步分析实验数据可知:小车从斜面上滑下时做______(填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。
8.为鼓励同学们积极参加课外实践活动,学校物理活动小组决定举行一次自制“降落伞模型”比赛,如图所示,请思考:
(1)本次活动需要用的测量工具有刻度尺和________;
(2)在需要测量的物理量中,较难测出是_____,因此比赛时可让降落伞统一从______(较高/较低)的楼层飘下,记录降落伞从开始飘下到着地的时间,即可判断哪个降落伞下落得慢。这是通过_______来判断降落伞下落的快慢;
(3)降落伞下落时,若以伞为参照物,地球是______(运动/静止)的;
(4)如果要想在比赛中取胜,在制作降落伞时,你有什么好的方法:________。(只要写出一条合理的方法)
9.平均速度是描述变速直线运动的快慢,是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有______和______。使用停表测量时间,用刻度尺测量物体运动的路程,用公式______求出物体运动的平均速度。体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。做物理实验时,要有认真仔细的科学态度,要实事求是测量和记录实验数据,要养成与他人交流合作的精神。
10.为了探究小车沿斜面下滑的速度是否变化,如何变化,小明按如图完成了如下实验。
路段
距离/cm
运动时间/s
平均速度/(m/s)
AB
40
2
______
BC
______
______
______
AC
90.0
3
______
(1)按照实验过程,请补全表格中的数据。由上述实验数据分析可知,小车沿斜面下滑的速度______(选填越来越大或越来越小);
(2)该实验的原理是______;
(3)斜面底部用金属片挡住,其设置的目的是______;
(4)斜面选择的坡度不能过大,以免______,也不能过小,以免______。
11.某班同学在测平均速度时,四位计时员记录了王军同学跑步通过10m、20m、30m、40m处的时刻,并记录在下表中。
路程s/m
10
20
30
40
时间t/s
3.3
5.3
6.8
9.3
(1)该实验是根据_______原理进行测量的;
(2)
在实验过程中,用______测量物体运动的路程,用秒表测量物体通过这段路程所用的时间;
(3)根据上面数据,计算出王军同学从20m处到40m处的平均速度为______m/s
。
(4)由表中数据可知王军速度变化的特点是?________。(选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)
12.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,即可算出小车各段的平均速度。
(1)实验原理:__________;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较____(选填“大”或“小”);
(3)图中AB段的距离=_______cm,测得时间=1.6s,则AB段的平均速度=_____m/s;
(4)小车在AB段、BC段、AC段的速度、、的关系是______;
(5)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度会偏______。(选填“大”或“小”)
13.北安一中初二一班小明同学在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:_____。
(2)实验中使用的斜面的坡度_____。(填“较小”或“较大”)
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏_____(填“大”或“小”);可以看出小车在做_____(匀速/变速)直线运动。
(4)若s2的路程正好是全部路程的一半,小车通过下半段路程的平均速vBC
=_____。
14.武汉站到北京西站的D2032次高速列车运行时刻表(2015)如表所示:
站次
站名
到达时间
开车时间
停留时间
里程
1
武汉
起点站
07:28
--
0
8
郑州东
09:56
09:59
3分
536公里
13
石家庄
12:04
12:07
3分
948公里
18
北京西
14:23
终点站
--
1229公里
(1)列车由武汉站驶往北京西站全程的平均速度是________。
(2)列车从武汉到郑州东,郑州东到石家庄,石家庄到北京西三个路段,运行最快的路段是________,运行最慢的路段是________。
(3)到站前,坐在列车上的小明发现站旁的房屋向后退,这是以________为参照物。
15.小芳利用下图所示装置进行“测量平均速度”的实验。
(1)实验中所用的主要测量器材有_____和停表。
(2)该实验是根据公式_____进行测量的。
(3)实验中,测量小车经过AB的路程和时间时将一个金属片立在B处,若测量小车经过AC的路程和时间时将一个金属片立在C处,这个金属片的作用是_____。若小车撞上金属片后过了一会儿才按停表,则所测小车的平均速度偏_____。
(4)她记录的实验表格如下表。请根据上图和表格中已有的数据把表格填完整。
次数
路程
运动时间
平均速度
1
s1=_____cm
t1=3
s
v1=5
cm/s
2
s2=15
cm
t2=_____s
v2=7.5
cm/s
3
s=30
cm
t=5
s
v=_____cm/s
(5)若在实验中,测量总路程时小芳从斜面顶端量到斜面底端,那么测得的平均速度会_____(选填“偏大”或“偏小”)。
(6)小芳为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,她让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。她的做法正确吗?_____,理由是小车运动过程中下半程B处的速度_____(选填“为零”或“不为零”)
答案
1.
时间
下落高度
大
先变大后不变
先变大后不变
2.停表
0.65
0.1625
3.刻度尺
秒表
1.5
不是
相同的路程所用时间不同
4.
较缓
时间
40.0
0.25
偏大
偏小
5.匀速
变速
B
6.v=
25
50
快
小
7.v=
刻度尺
组合法
0.8
加速
8.秒表
时间
较高
相同的路程比时间
运动
将伞面做大些或用密度小的材料制作等
9.停表
刻度尺
v=
10.0.200
50.0
1
0.500
0.300
越来越大
v=
便于测量时间
小车运动时间太短,不好测量
小车静止不动
11.
刻度尺
5
变速直线
12.
小
40.0
0.25
小
13.
较小
大
变速
0.2m/s
14.178
km/h
武汉到郑州东
石家庄到北京西
列车
15.刻度尺
让小车在不同位置停下来,便于测量时间
偏小
15
2
6
偏大
不正确
不为零