2.4 科学探究:速度的变化
1.(2021·安徽淮北·八年级期中)a、b两辆小车从同一地点、同时出发,在水平地面沿同一直线运动,它们运动v—t图像如图所示,由图像可知0~60s过程中,下列说法正确的是( )
A.两小车在40s时相遇
B.0~20s内,a小车匀速运动,b小车静止
C.20~40s内,a小车匀速运动,b小车加速运动
D.两小车在40~60s内都做匀速直线运动,且va>vb
2.(2021·安徽亳州·八年级期中)如图是一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底深度的显示装置,图中两个波形是发出和接受到的信号,已知发射信号持续时间为0.4s,声波在海水中传播速度为1600m/s,则该处海水深度为( )
A.480m B.640m C.960m D.1280m
3.(2021·安徽淮南·八年级期中)到商店购买乒乓球时,小明同学总要将几只乒乓球从选定的位置放手,观察乒乓球反弹的高度,选择反弹较高的乒乓球.小明的行为类似于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想假设 C.进行实验 D.交流合作
4.(2021·安徽滁州·八年级期中)如图所示,能正确反映物体做匀速直线运动的图像是( )
A. B.
C. D.
5.(2021·安徽·马鞍山中加双语学校八年级期中)汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,驾驶员发现前方路口灯号转为红灯,经0.5s的反应时间后,开始踩刹车,汽车车速v随时间t变化关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内,车子前进了10m
B.在0.5s的反应时间内,车子沿直线做匀速运动
C.从开始刹车后1s,车速为5m/s
D.从灯号转为红灯起到汽车完全静止,车子共前进了15m
6.(2021·安徽·宣城市第六中学八年级期中)某物体在水平面内做直线运动,其距出发点的距离和时间的关系图象如图,据图可知( )
A.物体在02s内做变速运动
B.物体在24s内做匀速运动
C.物体在前内和后内的速度大小相等
D.物体在前内和后内的运动方向相同
7.(2021·安徽合肥·八年级期中)晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军.测得她在50m处的速度是 6m/s,到终点时的速度为7.5m/s,则全程内的平均速度是( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
8.(2021·安徽·蚌埠第一实验学校八年级期中)如图所示为某计步软件显示的信息,根据信息可知小明这次跑步的平均速度为 _____m/s。
9.(2021·安徽·合肥市第四十五中学八年级期中)甲、乙两辆小车同时、同地向同一方向运动,它们的运动信息如图所示,经过t=4s时,它们相距_______m。
。
10.(2021·安徽淮北·八年级期中)一小汽车以30m/s速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,0.6s后开始刹车,又经4.4s滑行52m,车停止,则从发现情况到车停止的平均速度为
________ m/s.
11.(2021·安徽芜湖·八年级期中)如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中:
(1)实验前小明先将玻璃管上每隔10cm的距离上做一个标记,针对如何做标记问题,小华认为间距越小,分割的越多,就越能准确测量气泡的运动规律。小华观点是______(选填“正确的”或“错误的”),理由是______;
(2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示,请你在图乙的坐标系中画出s﹣t图像______;
距离s/cm 0 10 20 30 40 50
时间t/s 0 8 16 24 32 40
(3)气泡做的是______运动,你判断的依据是______。
12.(2021·安徽·合肥市第四十五中学八年级期中)如图所示,是测量物体运动平均速度的实验装置,斜面的右端用木块垫起来,让小车从斜面顶端自由释放,滑到底端金属片位置,用刻度尺测得小车的路程为s1,用停表测得小车运行的时间为t1,然后把金属片移至斜面的中部测得小车的路程为s2,测得小表测得小车运行的时间为t2。
(1)为了便于测量,斜面应保持______(选填“较大”或“很小”)的坡度;这样做可以减少测量______(选填“路程”或“时间”)时造成的实验误差。
(2)测量小车路程时,应测量的小车______(选填“前部”或“后部”)到金属片的距离,通过上半段路程的平均速度v=______。
(3)在测完小车通过上半段路程的平均速度后,小红又从斜面中部自由释放小车,到达斜面底端测出了小车通过下半段路程的平均速度。小红的操作是______(选填“正确”或“错误”)的。请说明原因______。
13.(2021·安徽·合肥北城中学八年级期中)小明在“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(分度值为1cm)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:
(1)该实验是根据公式_____ 进行测量的。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较 _____ (填“大、小”)。
(3)请根据图中所给信息回答:
sAB=_____ cm, tBC=_____ s,vAC=_____cm/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏_____(填“大、小”)。
14.(2021·安徽·蚌埠第一实验学校八年级期中)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.
(1)已知图中AB段的距离sAB等于40.0cm,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________vAC (填“>”、“<”或“=”).
15.(2021·安徽合肥·八年级期中)双休日,小明一家驾车外出郊游,汽车以60km/h的平均速度行驶30min才到达旅游景点。傍晚,他们沿原路返回,从景点到家用了0.4h。求:
(1)从小明家到旅游景点的路程;
(2)小明一家从景点回家的平均速度。
16.(2021·安徽蚌埠·八年级期中)张吉怀高速铁路预计2021年底通车,让怀化人们去往张家界又多了一种出行方式。张吉怀高速铁路总长246km,设计最高速度为350km/h。假设通车后,小君和她家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,若该次高速列车的平均速度为307.5km/h。求:
站名 到达时间 开车时间
怀化 始发站 09:08
吉首 10:38 10:44
张家界 12:29 12:40
…… …… ……
(1)小君和她家人经过多少分钟到达张家界;
(2)如表中为目前怀化站到北京西站的K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省多少分钟?
17.(2021·安徽淮北·八年级期中)小明家离学校2.5km,他以5km/h的速度匀速步行上学。出发6min后,小明的父亲在家中发现小明的教科书忘记带上,于是立即以15km/h的速度匀速沿小明上学的方向骑车追去。
(1)小明的父亲经多少分钟能追上小明?
(2)在小明的父亲发现小明忘记带教科书的同时,小明也发现自己的教科书忘记带上并立即以原速度掉头返回,则小明与父亲在途中相遇时离家多少千米?
参考答案:
1.C
【详解】A.由v—t图像可知,在40s时两小车的速度相等,都是40m/s,在20~40s时,a车通过的路程大于b车,由图像还知,a小车比b小车早出发20s,所以在0~40s内,a车通过的总路程大于b车,此时b小车在a小车的后方,故A错误;
B.由v—t图像可知,在0~20s内,a小车加速运动,b车速度为0,处于静止状态,故B错误;
C.由图像可知,a小车在20~40s内做匀速直线运动,b小车在20~40s内做加速直线运动,C正确;
D.由图像可知,在40~60s内,a车做匀速直线运动,b车在做加速运动,且va>vb,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】已知发射信号持续时间为0.4s,在图中占据了1格,声信号从开始发射到接受占据了4格,即1.6s,则声信号从海面到海底的时间为0.8s,则该处海水的深度为:
s=vt=1600m/s×0.8s=1280m
故选D。
3.C
【详解】通过小明同学总要将几只乒乓球从选定的位置放手,观察乒乓球反弹的高度,选择反弹较高的乒乓球可知,这一过程属于科学探究中的进行实验与收集证据环节。
故选C。
4.B
【详解】A.由图像可知,随着时间的增长,路程保持不变,物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.由图像可知,物体路程与时间成正比,物体做匀速直线运动,故B符合题意;
C.由图像可知,物体的速度随时间在增大,是加速运动,故C不符合题意;
D.由图像可知,物体通过的路程和时间不成正比,不能表示物体做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.由可得,在 0.5s 的反应时间内车子前进的距离为
s=vt=10m/s×0.5s=5m
故A错误;
B.由图像可知,在0.5s的反应时间内,车子的速度不随时间的变化而变化,说明车子做匀速直线运动,故B正确;
C.由图像可知,从开始刹车后1s即1.5s时,汽车的速度为0,故C错误;
D.由v-t图像中图线与时间轴围成的面积表示路程可知,从灯变红开始到汽车完全静止时车子前进的距离为
故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.由s—t图象可知内,物体通过的路程与运动时间成正比,做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.由s—t图象可知,在 内,物体运动的路程为零,处于静止状态,故B不符合题意;
C.物体在前内运动的路程为12m,后内运动的路程也是12m,即在相等时间内物体运动的路程相等,根据可知,则物体在前内和后内的速度相等,故C符合题意;
D.根据题意可知,物体在前内和后内的运动方向可能相同,也可能不相同,故D不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】计算全程的平均速度,要用整个路程除以全程所用的时间.晓燕在全程内的平均速度是.
8.2
【详解】由图可知,小明这次跑步的路程
s=3.36km=3360m
所用的时间
t=28min=1680s,
小明这次跑步的平均速度
9.12
【详解】第一个图像是s﹣t图像,由图可知,甲车经过t=4s时,甲车通过的路程s甲=4m;第二个图像是v﹣t图像,由图可知,乙车做匀速直线运动,速度v乙=4m/s,由可知,经过4s乙车通过的路程为
s乙=v乙t乙=4m/s×4s=16m
所以甲、乙两辆小车经过4s相距的路程为
s=s乙﹣s甲=16m﹣4m=12m
10.14
【详解】0.6s汽车行驶的路程为s=vt=30m/s×0.6s=18m,从发现情况到车停止的平均速度为v均==14m/s.
点睛:先算出0.6s汽车行驶的路程,再根据速度公式v=就可求出汽车从发现情况到车停止的平均速度.
11. 错误的 间距小不利于测量时间 匀速直线 气泡运动的路程和时间之间成正比关系
【详解】(1)[1][2]在实验的过程中,间距越大,测量的时间就越长,测量的结果就越准确,则小华的观点是错误的,原因是间距小不利于测量时间。
(2)[3]将表一中的坐标点在s﹣t坐标系中逐一描出,连接各点即为气泡运动的s﹣t图象,如下图:
(3)[4][5]通过数据分析可知:气泡上升一段路程后,路程随着运动时间的增加而增加,相同时间内通过的路程相同,运动的路程和时间之间近似成正比关系,因此气泡做的是匀速直线运动,你判断的依据是气泡运动的路程和时间之间成正比关系。
12. 很小 时间 前部 错误 小车从中部由静止释放到达底端的时间,并不是运动过程中下半程的时间
【详解】(1)[1][2]斜面坡度越大,小车沿斜面向下运动越快,计时会越困难,所以为计时方便,斜面坡度应小些,减小测量时间的误差。
(2)[3]小车前部到金属片的距离为小车通过的路程。
[4]通过上半段路程的平均速度为。
(3)[5][6]小车在下滑过程中,到达中部的速度并不为零,所以让小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,故不正确。
13. ; 小; 40.0; 1; 30.0; 大。
【分析】本题考查探究测量平均速度实验的原理和数据处理。
【详解】(1)[1]测量平均速度,所用的公式是;
(2)[2]为了方便计时,应让小车冲下斜面的运动较慢,所以应使斜面坡度较小;
(3)[3][4]由图可知,从A到B的路程sAB=4.00dm=40.0cm;从B点到C点所用的时间tBC=1s;
[5]从A到C的路程sAB=9.00dm=90.0cm,对应的时间tAB=3s,所以从A到C的平均速度
(4)[6]如果小车过A点后才开始计时,那么实际测得的从A到C的时间会偏小,但sAB保持不变,所以对应的平均速度vAC偏大。
14. (1)25.0 (2)小 (3)同一位置 (4)>
【详解】(1)小车运动距离sAB=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A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.
故答案为(1)25.0;(2)小;(3)同一位置;(4)>.
15.(1)30km;(2)75km/h
【详解】解:(1)从小明家到旅游景点的路程
(2)小明一家从景点回家的平均速度
答:(1)从小明家到旅游景点的路程为30km;
(2)小明一家从景点回家的平均速度为75km/h。
16.(1)48分钟;(2)153分钟
【详解】解:(1)由 得,小君和她家人到达张家界的时间
(2)从K268次列车运行时刻表中可以看出,K268次列车从怀化到张家界的运动时间为
节省的时间为
答:(1)小君和她家人经过48分钟到达张家界;
(2)小君和她家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省153分钟。
17.(1)3min;(2)0.375km
【详解】解:(1)由可得,小明出发6min通过的路程
设小明父亲追上小明所用时间为t,则小明从开始到被追上步行的路程为
s′=s+v1t=0.5km+5km/h×t ①
因小明父亲行驶的路程等于小明步行的路程,则小明父亲行驶的路程为
s′=v2t=15km/h×t ②
由①②可得
t=0.05h=3min
(2)小明和他父亲相向而行时的总速度为
v=v1+v2=5km/h+15km/h=20km/h
则小明和他父亲相向而行时相遇的时间
小明父亲通过的路程(相遇时离家的距离)
s2′=v2t″=15km/h×0.025h=0.375km
答:(1)小明父亲经3min能追上小明;
(2)小明与父亲在途中相遇时离家0.375km。