[第二章 3.测量物体运动的速度 第1课时 匀速直线运动及速度的测量]
一、选择题
1.在匀速直线运动中,下列关于公式v=的说法中正确的是 ( )
A.速度v与路程s成正比
B.速度v与时间t成反比
C.速度v的大小与路程s、时间t都无关
D.当速度v一定时,路程s与时间t成反比
2.一个做匀速直线运动的物体,8 s内通过的路程是20 m,那么该物体在前2 s内运动的速度( )
A.大于2.5 m/s B.等于2.5 m/s C.小于2.5 m/s D.无法计算
3.[2020·菏泽] 一辆汽车正在平直的公路上运动,用s、v和t分别表示汽车运动的路程、速度和时间。中能反映汽车在做匀速直线运动的是( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
4.甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图图所示,如图图所示图像中能正确反映两人运动路程与时间关系的是 ( )
5.[2020·黄石] 甲、乙两物体同时从同一地点出发,沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像如图图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.0~5 s内,乙的平均速度为3 m/s
B.3~5 s内,乙做匀速直线运动
C.4 s时,乙在甲前方5 m处
D.5 s时,甲、乙两物体的速度相等
6.在如图图所示的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。对上述实验,数据处理正确的是 ( )
A.图中AB段的路程sAB=50.0 cm
B.如图图果测得AC段的时间tAC=2.5 s,则AC段的平均速度vAC=32.0 cm/s
C.在测量小车到达B点的时间时,如图图果小车过了B点才停止计时,则测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点由静止释放
二、填空题
7.物体沿着直线且速度 的运动就是匀速直线运动。对于做匀速直线运动的物体,速度的大小 ,运动的方向 。
8.林红同学用带有滴墨水器的小车在水平桌面上沿直线先后做了两次运动,在纸带上留下的痕迹如图图所示。小车留下相邻两滴墨水的运动时间相等,则根据图甲和图乙可以判断,图 (选填“甲”或“乙”)中的小车可能做匀速直线运动,你判断的理由是 。
9.[2020·甘南州] 如图图甲所示,小满用水平力推水平地面上的物体,物体的v-t图像如图图图乙所示。
(1)物体在0~1 s内处于 状态。
(2)物体在第2 s的速度是 m/s。
(3)物体在4~6 s内通过的路程是 m。
10.甲、乙两物体分别从同一位置同时水平向右运动,两物体运动的s-t图像如图图所示。甲做速度为 m/s的匀速运动,第4 s时两者相距 m。以甲为参照物,乙水平向
运动。
三、实验探究题
11.如图图所示是测量小车沿斜面下滑过程中平均速度的实验。
(1)实验原理是 ;实验中需要的测量工具有停表和 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),金属片的作用是 。
(3)小车从斜面顶端运动到底端的过程中,做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)图中停表的1格表示1 s,甲、乙、丙分别对应小车在起点、中点、终点位置的时间。其中s1=90 cm,小车长10 cm,则小车通过全程的平均速度v= m/s,小车通过下半段路程的平均速度v2= m/s。
12.某学习小组研究“充水玻璃管中气泡运动规律”的过程如图图下:
(1)在内径为1 cm、长约60 cm的玻璃管中注满水,管内留一小气泡,如图图甲所示。
(2)为了便于测量时间,应设法使玻璃管内气泡运动得 (选填“快”或“慢”)一些。气泡由玻璃管底端由静止开始运动一段距离后,从0点开始计时,记录到达对应点的时间,并记录到下表中。
从0点开始运动的路程s/cm 0 10 20 30 40
从0点开始计时的时间t/s 0 12 24 36 48
(3)根据实验记录表中的数据,在图乙所示的坐标系中画出s-t图像。
(4)根据实验记录表进行分析,完成下表。
从0点开始运动的路程s/cm 10 20 30 40
从0点开始计时的时间t/s 12 24 36 48
从0点到对应点的速度v/(cm·s-1) 0.83 0.83 0.83
(5)根据实验记录表进行分析,完成下表。
区间s/cm 0~10 10~20 20~30 30~40
通过各区间的时间t/s 12 12 12
通过各区间的速度v/(cm·s-1) 0.83 0.83 0.83
(6)分析以上实验数据或图像可知,由0点开始,在相同时间内,气泡运动的路程相同。故总结出气泡的运动规律是 。
(7)“0”位置不标在玻璃管底部A处的原因是 。
答案
1.C
2.B 物体的速度:v===2.5 m/s;
由于物体做匀速直线运动,速度保持不变,则它在前2 s内的速度一定是2.5 m/s。
3.C
4.D 由题意和图示可知,乙比甲的速度大。A、B两图表示,随着时间的增加,甲、乙运动的路程是不变的,即表示甲、乙是静止的,故A、B错误;图C中在横轴上找一点,表示时间相等,作纵轴的平行线,可以发现甲运动的路程长,说明甲的速度大,故C错误;运用上面的方法,可知图D中在相同的时间内,乙运动的路程长,速度大,故D正确。
5.A 由s-t图像可知,0~3 s内乙做匀速直线运动,乙运动的距离是15 m,3~5 s内,乙处于静止状态,0~5 s内,乙的平均速度:v乙===3 m/s,故A正确,B错误;
甲做匀速直线运动,甲的速度:v甲===3 m/s,4 s时,甲运动的距离:s甲1=v甲t1=3 m/s×4 s=12 m,4 s时,乙运动的距离:s乙=15 m,4 s时,乙在甲前方:Δs=s乙-s甲1=15 m-12 m=3 m,故C错误;
5 s时,甲的速度是3 m/s,乙处于静止状态,两者速度不同,故D错误。
6.B 由图可知,图中AB段的路程为sAB=80.0 cm-40.0 cm=40.0 cm,故A错误;
测得AC段的时间为tAC=2.5 s,由图可知sAC=80.0 cm,则AC段的平均速度:vAC===32.0 cm/s,故B正确;
如图图果小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由v=知,测得AB段的平均速度vAB会偏小,故C错误;
如图图果将小车从B点由静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是通过下半程BC段的时间,因此测量小车在BC段的平均速度vBC时,不可以将小车从B点由静止释放,故D错误。
7.不变 不变 不变
8.甲 在相等的时间内,相邻两滴墨水之间的距离相等 从两纸带上留下的痕迹可以看出图甲记录的小车在相同的时间内通过的路程相等,所以该小车做匀速直线运动;图乙中小车在相同的时间内通过的路程不相等,所以该小车做变速直线运动。
9.(1)静止 (2)0.5 (3)2
(1)由图可知,物体在0~1 s内的速度为0,处于静止状态;
(2)由图可知,物体在第2 s的速度是0.5 m/s;
(3)物体在4~6 s内的速度为1 m/s,由v=可知,物体在4~6 s内通过的路程是s=vt=1 m/s×2 s=2 m。
10.3 8 左 根据图像可知,甲、乙两物体的运动图像均为直线,都做匀速直线运动;
甲的速度为v===3 m/s;
第4 s时甲运动了12 m,乙运动了4 m,由于甲、乙两物体从同一位置同时向右运动,所以第4 s时两者相距:Δs=12 m-4 m=8 m;
由图可知,在相同时间内,甲运动的距离远,则甲的速度大,乙的速度小,以甲为参照物,乙向左运动。
11.(1)v= 刻度尺
(2)小 让小车在同一位置停下来,便于测量时间 (3)变速 (4)0.18 0.225
(1)测平均速度的原理为v=;实验中必须测量的物理量是路程和时间,所以需用到刻度尺和停表。
(2)为了方便计时,应使小车运动的速度小一些,所以,应使斜面的坡度较小;在斜面上放置金属片的目的是让小车在同一位置停下来,便于测出小车行驶相同路程的时间。
(3)因为小车通过前半段路程的平均速度小于小车通过后半段路程的平均速度,所以小车从斜面顶端运动到底端的过程中,做的是变速直线运动。
(4)由图可知,总路程s1=90 cm=0.9 m,全程所用的时间为5 s,所以全程的平均速度:v===0.18 m/s;
下半段路程:s3=s1=×0.9 m=0.45 m,通过下半段路程所用的时间:t2=5 s-3 s=2 s,
所以小车通过下半段路程的平均速度:
v2===0.225 m/s。
12.(2)慢 (3)如图图图所示
(4)0.83 (5)12 0.83 (6)做匀速直线运动
(7)气泡刚开始做变速运动
(2)物体运动得越慢,越易于测量时间,故应使气泡在管内运动得较慢。
(3)根据所给数据,在坐标系中描出相应的点,然后连接各点即为气泡运动的s-t图像。
(4)由速度公式v=可得,v==≈0.83 cm/s。
(5)经过20 cm时,时间为24 s;经过30 cm时,时间为36 s;那么从20 cm到30 cm的路程s'=30 cm-20 cm=10 cm,时间t'=36 s-24 s=12 s,由速度公式v=可得,v'==≈0.83 cm/s。
(6)分析数据可知,因为气泡运动的路线是直的,气泡在相等的时间内,通过的路程相等,所以气泡做匀速直线运动。
(7)因为气泡刚开始做变速运动,所以“0”位置不标在玻璃管底部A处。