2.4科学探究:速度的变化课堂检测
1.在测运动员短跑平均速度时,给你的器材有:皮尺、天平、量筒、秒表,完成该实验应选用的器材是______、______;实验中测量的物理量是______和______实验中测得数据如下表所示,则男运动员在前20m的平均速度是______
m/s,女运动员在前5s内的平均速度是______m/s。(计算结果均保留两位有效数字)
性别
0
10m
20m
30m
40m
男
0
1.8s
3.4s
4.5s
5.6s
女
0
2.0s
3.8s
5.0s
6.1s
2.在测量小车平均速度的实验中,小伟和大富采用如图所示的实验装置,分别测出了小车通过AC段的平均速度v1和AB段的平均速度v2。
(1)测量平均速度的原理是________。
(2)实验中应该选择斜面的坡度较________(选填“大”或“小”),这样可以减小时间测量的误差。
(3)通过实验可以发现v1______v2。(选填“大于”或“小于”)
(4)如果在实验中两人没有保持同步,小伟先释放了小车,大富才开始计时,他们测得的平均速度会________(选填“偏大”或“偏小”)。
3.在“测定小车的平均速度”实验中,实验装置如图所示:
(1)该实验根据公式______进行测量;因此实验中需要的测量工具是______、______。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较______;(填“大”或“小”)
(3)如果斜面长1.20m,让小车从斜面顶端滑到中点、底端所用的时间分别是2.4s、4s,求小车通过上半程以及全程的平均速度v1和v2;
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
上半程
0.6
2.4
全程
1.2
4.0
由此可见,物理学里说某一物体的平均速度多大时,必须指明在______的平均速度。
4.如图甲是“研究气泡的运动规律”实验装置。
(1)实验时所用的测量工具是刻度尺和______。
(2)要正确判断气泡是否做匀速直线运动,需要对气泡运动时的相关物理量进行测量,为便于测量,需要使气泡在管内运动得较______(选填“快”或“慢”);实验中的起始点O最好______(选填“选”或“不选”)在管子的最底端处,是因为在开始的一小段距离里气泡作______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。气泡的运动如果是匀速运动,收集到的数据特点是:运动的路程和时间成______比。气泡上升时,以气泡为参照物,玻璃管底端的塞子是______(选填“运动”或“静止”)的。
(3)某组同学根据实验数据绘制出如图乙所示的图像,则气泡在该过程中的运动速度为______,并在图丙中画出气泡运动的图像。______
5.小刚同学在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,实验中记录的数据如下表所示:
(1)写出该实验中求平均速度的公式___________;
(2)根据表中数据,请你判断测量距离所用刻度尺的分度值为___________。AC段的平均速度vAC=___________m/s;
(3)老师认为测量的平均速度太快,这样会造成___________(填“路程”或“时间”)的测量误差较大,你认为解决的办法应该是适当___________(填“增大”或“减小”)斜面的坡度;
(4)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越___________(填“大”或“小”),说明小车是在做___________(填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
路段
距离s/cm
运动时间
t/s
AB
50.00
2.5
AC
100.00
4.0
6.在“探究汽车行驶快慢”的综合实践活动中,小明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
(2)为了从表格的信息中计算出汽车从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______;②______。
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(a)s-t图像中,①②③三条曲线能大致描述汽车从O到C整个运动情况的图像是______(填序号)。
(4)如图(b)是汽车“行车记录仪”中APP软件记录的一段时间内的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)随时间变化的图象,则:在t1,t2和t3三个时刻中,汽车行驶得最慢的时刻是______,理由是______。
7.在“测量纸锥下落速度”的活动中,让纸锥从某一高度下落到地面,
(1)为了完成这个实验要用到两种测量工具,它们是_____和_____。
(2)为防止下落时间太短,不便测量,应选择锥角较_____(选填“大”或“小”)的纸锥,或从较_____(选填“大”或“小”)的高度开始下落;
(3)小明实验小组测量一个纸锥的下落速度,三人同时测量时间。下表是他们的实验数据记录表,请你帮他完成表格所有空格。
下落距离s/m
下落时间t1/s
下落时间t2/s
下落时间t3/s
下落时间平均值t/s
________
1.80
1.4
1.6
1.5
_________
________
(4)小明所在小组又继续研究小球在水中的下落运动情况,他们用照相机拍摄了一张小球下落的频闪照片,如图所示。已知背景墙上每块瓷砖的高度为a,闪光灯每隔时间拍摄一次。观察照片,关于小球的运动,以下判断正确的是(_______)
①小球从A点到B点的速度大于B点到C点速度
②小球从B点到D点的运动是加速运动
③小球从A点到D点的平均速度为
④小球通过C点时的速度为
A.①②
B.①③
C.②③
D.①④
8.请你根据所学,完成下面的实验记录表。
学生实验
:研究气泡的运动规律
实验与记录:
(1)在内径约为
0.8
cm、长为
120
cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,再用橡皮塞塞住管口;
(2)将玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况,如图所示:
(3)与同组的同学讨论:如何测量气泡从
O
点运动到
20
cm、40
cm、60
cm
和
80
cm
处所用的时间?写出你的设计方案;
______;
(4)按照设计的方案,测得的部分数据填入下表,请计算出各区间的时间和相应的速度;
从
O
开始的路程
s/cm
0
20
40
60
80
100
从
O
开始计时的时间
t/s
0
2.5
______
7.4
______
12.6
区间
s’/cm
0~20
20~40
40~60
60~80
80~100
通过各区间的时间
t’/s
2.5
______
______
2.4
2.8
通过各区间的速度
v/()
8
8
8.3
8.3
7.1
交流与小结:根据气泡通过各区间的速度,你能得出什么结论?
______
9.在“测量物体运动的平均速度”实验中:
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图1所示,小球在做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,小球受力______;(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)小球所放的斜面应该较长而且坡度较缓,这样做的目的是为了______;
(3)实验数据如下表所示,小球在BC段的平均速度为______m/s,CD段的路程为______m;
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
经过某点时的速度(m/s)
sAB=0.3m
tAB=0.5s
vAB=0.6m/s
vB=1.2m/s
sBC=0.9m
tBC=0.5s
vBC=_______
vC=2.4m/s
sCD=_______
tCD=0.5s
vCD=3m/s
vD=3.6m/s
(4)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据做出了v﹣t图象,如图所示,假设斜而足够长,小球从A处滚下,经过2s到达E点(图中未画出),则该小球经过E点时的速度为______m/s。
10.小科同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律,每次都使小木块从斜面上O点静止释放,沿斜面向下运动,每隔1秒测出木块通过的路程,记录数据如下。
从O点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从O点开始的路程s/m
0
0.3
1.2
2.7
4.8
(1)通过分析上表数据可知:木块在斜面上做______运动,木块自O点开始计时,5s内通过的路程为______;
(2)若要使5s内木块通过的路程更大些,请提出一种可行的方法。______。
11.为了在学校实施的项目式学习“模拟降落伞飞行”比赛中取得优异成绩,小笛同学做了一系列实验来探究降落伞在空中滞留时间与哪些因素有关。
实验数据如下表所示:
次数
降落伞绳长
降落伞的形状
降落伞的伞面面积/m2
降落伞释放的高度/m
降落伞滞留的时间/s
1
1
正方形
1
3
5.8
2
1
正方形
0.5
3
3.6
3
1
圆形
1
3
5.8
4
1.5
正方形
1
3
5.8
5
1.5
正方形
1
6
10.0
(1)在该实验中,需要的测量工具有卷尺和______;
(2)通过比较第1次和第4次两组数据,可以探究出降落伞在空中滞留时间与绳长______(选填“有关”或“无关”);
(3)通过第4组和第5组数据可知,如果降落伞从6m处释放,则前3米的平均速度为______m/s,后3米的平均速度为______m/s(均保留两位小数),降落伞下降过程中做的是______直线运动(选填“匀速”或“变速”)。
12.在“比较纸锥下落的快慢活动”中:
(1)用两个锥角不等的纸锥,比较纸锥下落的快慢;
①
将两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该按照图的______(选填“左”或“右”)所示的位置释放,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比______的方法;
②
根据你实验观察到的现象,下落比较快的是______(选填“A”或“B”)纸锥;
(2)测量纸锥的下落速度
①
同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,依据的原理是______;实际测量中发现,纸锥开始下落到落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难,为了能解决这一困难(仍使用秒表测量时间),以下提出的解决方案中,你认为不可行的是(____)
A.提高开始下落的高度
B.采用多次测量时间取其平均值的方法
C.换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
②
小华采用频闪照相机的办法来测量纸锥下落的速度,使用相机每隔0.2秒拍摄一次,照片如图所示。该照片显示下落的纸锥做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动,若纸锥从A到E的高度为160cm,则纸锥从A到E的平均速度是______m/s。
13.在“测量物体运动的平均速度”实验中。
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图所示,小球在做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,小球运动时间______(选填“用”或“不用”)秒表测量;
(2)实验数据如下表所示,小球在BC段的平均速度为______m/s,CD段的路程为______m。比较AB与BC段的平均速度得vAB______(选填“>”“<”或“=”)vBC;
路程
运动时间
平均速度
sAB=0.3
m
tAB=0.5
s
vAB=0.6
m/s
sBC=0.9
m
tBC=0.5
s
vBC=
sCD=
tCD=0.5
s
vCD=3
m/s
(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据绘制出了v-t图像,如图所示,假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2
s到达E点(图中未画出),则该小球经过E点时的速度为______m/s;
(4)小球在运动过程中,经过路程sAE中点时的速度为v1,经过时间tAE中点时的速度为v2,则v1______(选填“>”“<”或“=”)v2。
14.如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。
(1)该实验的原理是______,所需的测量工具为刻度尺和______;
(2)实验中,应使斜面保持______(填“较大”或“较小”)的坡度,以减小测量______的误差;
(3)实验中,对于如何获取下半程的平均速度,下列方法最好的是(填序号)______;
A.小车从点由静止释放,测出到所用的时间,与路程,计算得到。
B.小车从点由静止释放,经过点开始计时,到达点后测得时间,再测量路程,计算得到。
C.不测量,利用已有数据求得,,再计算得到。
(4)实验中全程的平均速度,上半程的平均速度,下半程的平均速度,三者中速度最大的是______;
(5)若选用的刻度尺是用受温度变化影响较明显的金属材料做成,那么在严冬季节用它测量小车的路程时,其算出速度的结果将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15.某探究小组为了探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,30
s内共滴下46个小水滴)。
(1)该小组同学根据图中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______s,平均速度大小为________m/s。
(2)由图(b)可知,小车在桌面上是_______(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
答案
1.皮尺
秒表
路程
时间
5.9
6.0
2.
小
大于
偏大
3.v=
刻度尺
秒表
小
某一段路程(或某一段时间内)
4.秒表
慢
不选
变速
正
运动
4
5.
1mm
0.25
时间
减小
大
加速
6.先加速后匀速
20
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
③
t1
运动相同路程,所用时间最长
7.刻度尺
秒表
大
大
下落的平均速度v/m?s-1
1.5
1.20
D
8.从0
cm开始计时,分别记下气泡到20
cm、40
cm、60
cm、80
cm和100
cm
处的时间,再利用速度公式求出通过各区间的速度
5.0
9.8
2.5
2.4
气泡通过各区间速度近似相等
9.加速
不平衡
便于测量时间
1.8
1.5
4.8
10.变速
7.5m
增大坡度
11.秒表
无关
0.52
0.71
变速
12.左
时间
B
B
变速
2
13.加速
不用
1.8
1.5
<
4.8
>
14.
秒表
较小
时间
C
偏大
15.
从右向左