第4节 测量平均速度
知识点 1 平均速度的测量
1.(教材素材题)为测量小车的平均速度,小明采用如图所示的装置进行实验,请你根据所学知识,帮助小明回答以下问题。
(1)小明完成实验,需要用到的测量工具有________和______。
(2)实验依据的原理是______。
(3)若图中时间显示器上每格表示 1 s ,则实验中小车通过前半程的平均速度为____ m/s ,小车通过全程的平均速度为_____ m/s 。
(4)小车沿斜面下滑的过程中,前半程的平均速度______(选填“大于”“等于”或“小于”)后半程的平均速度。
2.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段内的平均速度,设计了如图所示的实验装置;让小车从带有刻度(分度值为 1 cm )的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达 A 、 B 、 C 三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字表示“时:分:秒”)。
(1)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______________________________。
(2)小车在 AB 段运动的路程为_____ dm ;小车在 AC 段运动的平均速度为____ m/s 。
(3)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达 C 点还没有停止计时,那么会使所测量的平均速度偏____。
知识点 2 平均速度的应用与计算
3.某班同学在用皮卷尺和停表测平均速度时,四名计时员记录了王军同学跑步通过 10 m 、 20 m 、 30 m 、 40 m 处所用的时间,并记录在下表中。
路程 S/m 10 20 30 40
时间 t/s 3.2 5.3 6.8 9.2
根据表中数据计算王军同学在下列跑步路段的平均速度。(计算结果保留两位小数)
(1)王军同学从起点到 10 m 处的平均速度是_____ m/s 。
(2)王军同学从 10 m 处到 20 m 处的平均速度是_____ m/s 。
4.[2022毕节] 小明用玩具汽车测量平均速度,让汽车在斜面上沿直线下滑,位置传感器每隔 0.2 s 记录一次汽车的位置,如图所示。由图可知,汽车从 A 点运动到 C 点的路程为_____ cm , BD 段的平均速度为____ m/s ,汽车由 A 点运动到 D 点的过程,不是做匀速直线运动,理由是_______
_______________________。
5.[2021丹东改编] 小明在“测量小车平均速度”的实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。(时间格式为“时:分:秒”)
(1) AB 段距离 sAB= _____ cm ,小车在 AC 段运动的平均速度 vAC= ____ m/s 。
(2)若不小心让小车过了 A 点才开始计时,则所测 AC 段小车运动的平均速度会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)如图所示图象中,能正确反映小车在斜面上运动情况的是___。
A. B. C. D.
(4)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为 v1 ,后半程平均速度为 v2 ,则小车全程的平均速度 v= _ _____(用字母 v1 和 v2 表示)。
6.某班同学进行“测量纸锥从某一高度下落到地面过程中的平均速度”的实验。
(1)需要测量的物理量是纸锥下落的时间和______,主要测量器材是停表和________。
(2)小华所在小组讨论时,提出了两种测量平均速度的方案:
方案一:先选定一段时间,测量纸锥在这段时间内下落的距离;
方案二:先选定一段距离,测量纸锥通过这段距离所用的时间。
为了方便测量,你认为小华选用方案____比较合理。
(3)小组间交流时,发现不同小组测得纸锥下落的平均速度不同,同学们认为纸锥下落的平均速度与纸锥的质量、纸锥锥角的大小和纸锥下落的高度有关。为了验证纸锥下落的平均速度与下落高度的关系,你的简要做法是:____________。
(4)小明用频闪照相机拍摄到如图所示的照片,已知照相机每隔 0.2 s 曝光一次。根据照片可以判断纸锥在 OB 段下落的速度变化情况______________。若测得纸锥在 A 、 B 两位置间的实际距离为 16 cm ,则在此过程中纸锥下落的速度为____ m/s 。
7.[2022山西] [开放探究]六一儿童节前夕,小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛,比赛须知如图所示。为了赢得比赛,他们全家进行了讨论。小明认为:高度一定,越陡的坡用时应越短,要选择最陡的坡;妈妈认为:体重越大,滑行用时越少,应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究,为优化参赛方案提供建议。
比赛须知1.提供同样的双人滑草板。2.任选一家庭成员与孩子参赛。3.可任选一草坡,草坡高度一样,坡度不同。4.到达坡底用时最短的家庭获胜!成长幼儿园感谢您的参与!
(1)实验器材:______________________________。
(2)实验步骤: __________________________________________________。
(3)实验结论:________________________________________。
答案
1.
刻度尺、停表
v=s/t
0.1、0.12、小于
2.
小、使小车及时停下,便于测量时间
4.00、0.3、小
3.
3.13、4.76
4.
2.10、0.1、 在相等时间内通过的路程不相等
5.
40.0、0.3、偏大、B 2v1v2/(v1+v2)
6.
路程、刻度、二
使质量相同、锥角大小相同的纸锥从不同的高度竖直下落,分别测出它们下落的平均速度
先变大后不变、0.4
7.两个木块、木板、停表、金属片
①用一木块和木板设计一个斜面,将金属片固定在斜面底端;
②用停表测出另一木块从斜面
某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间 t1 ;
③增大斜面的坡度,用停表测出同一木块从斜面同一高度由静止滑
下到撞击金属片所用时间 t2
若 t1>t2,则选择较陡的滑草坡参赛;若t1=t2,则可任选一滑草坡参赛;若 t1