2023-2024学年沪科版物理八全同步教学 2.4 科学探索：速度的变化 同步练习（含解析）

2.4 科学探索：速度的变化
一、单选题
1．如图记录了甲、乙两辆汽车在某段平直公路上同起点向东行驶时的运动过程，在这段时间内关于甲、乙两车的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．甲乙两车都在做匀速直线运动 B．整个运动过程，甲车都行驶得比乙车快
C．前10s内甲车运动的路程小于乙车 D．甲、乙两车0～40s内的平均速度相等
2．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．运动过程中，甲车一直走在乙车前面
B．丙车是做匀速直线运动
C．乙车的速度最小
D．经过5s，甲车前进了20m
3．如图所示是在同一位置开始同向运动的甲、乙两物体路程s与时间t关系图像，下列说法正确的是（　　）
A．两物体同时开始运动
B．以甲为参照物，乙是运动的
C．在t＝5s时，甲、乙两物体相遇
D．甲物体的运动速度为3m/s
4．甲、乙两物体先后从同地沿同一方向做匀速直线运动，甲比乙先运动2s，甲运动6s时通过的路程为6m，此时甲、乙间的距离为2m。在如图所示的a、b、c三条图线中，乙的s﹣t图（　　）
A．可能是图线a B．一定是图线b
C．可能是图线b D．一定是图线c
5．甲、乙二人从同一位置沿同一方向做直线运动，其s-t图像如下图所示，下列分析正确的是（　　）
A．0～10min，甲通过的路程大于乙通过的路程 B．0～30min，甲的平均速度等于乙的平均速度
C．10～20min，以乙为参照物，甲是静止的 D．20～30min，甲、乙二人之间的距离越来越大
二、计算题
6．安全事关全社会，人人都要遵守交通规则。行人过马路（如图）时要做到“一停二看三通过”，小明每天上学都要经过红绿灯，若该马路的宽度为15m，绿灯倒计时的总时间为20s，求：
（1）小明的速度至少多大才能安全通过；
（2）若老年人的步行速度约为0.5m/s，则绿灯倒计时的总时间至少要设置为多少，老人才能安全通过？
7．高铁作为我国的大国重器，已是全国的主要城市间相联系的纽带，下表为大连北至北京南的高铁运行时刻表。
站次 车站 到站时间h/min 发车时间h/min 里程s/km
1 大连北 10：06
2 鲅鱼圈 10：46 10：48 149
3 营口东 11：06 11：08 206
4 山海关 12：55 12：57 558
5 天津西 14：18 14：20 841
6 北京南 …… 956
试求：
（1）大连北至营口东高铁运行的平均速度是多少千米每小时？
（2）若以大连北至营口东高铁运行的平均速度从天津西行驶到北京南，到达的时刻是多少？
8．2020 年11月10日8时12分，我国“奋斗者”号载人潜水器，坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s，从接触水面开始计时，50s时悬停，向海底发射一束超声波，12s后收到信息。（超声波在海水中的速度是1500m/s）
（1）此海域的深度；
（2）“奋斗者”号还需多长时间潜到海底。
9．便捷的交通与互联网给人们出行带来很大的方便。某天，王爷爷带小孙子驾车到萍乡北站，然后乘高铁去南昌参观滕王阁。8:20开车出发，并看到路边如图所示交通标志牌，此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表，如下表所示。求：
车次 萍乡北开 南昌西到 运行距离
G1346 08:35 09:40 240km
G1692 08:49 10:05 240km
G1482 09:11 10:31 240km
（1）在交通正常情况下，依据以上信息并通过计算，爷孙俩最快能赶上哪一车次？
（2）该趟高铁运行的平均速度为多少km/h？
10．小明国庆期间和爸爸、妈妈去梵净山旅游，看到高速公路上有如图所示的标识牌。
（1）此标识牌的含义是什么？
（2）若小明爸爸以100km/h的速度从此地开往江口，需要多少分钟？
三、实验题
11．在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。
（1）实验中，该实验是根据公式______进行测量的，实验所需测量工具有______，______。实验中为了方便计时应使斜面保持______（选填“很大”或“很小”）的坡度，原因是：______。
12．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，图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子表的显示时刻：
（1）该实验是根据公式________进行测量的，所用的测量工具是________和________；
（2）在实验中，使用金属板的作用是________，斜面的作用是________；
（3）请根据图中信息回答： =________cm， =________s，=________m/s；
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果小车到达C点以后才停表，则会导致所测AC段的平均速度秒偏________（填“大”或“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．他的做法正确吗？________，理由是：________。
13．在如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。
（1）小车从斜面下滑过程中，其速度变化情况是________；
（2）为了方便测量时间，斜面的坡度不宜过________（选填：大或小）。
（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=________cm/s。
（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________。
14．小明在探究影响纸锥下落快慢的因素时，他采用两个等大同材质的圆纸片，各裁去一个扇形，如图甲所示，做成A、B两个锥角不等的纸锥.小明将两个锥角不同的纸锥由同一高度同时释放，以此来探究纸锥下落的最大速度与锥角的关系。
（1）小华认为小明的探究方案不可科学，理由是：_____；
（2）实验时，以纸锥为参照物，地面 _____（向下运动/静止/向上运动）；
（3）小明选用纸锥B测量其下落速度，他用每隔0.2s曝光一次的频闪相机拍下纸锥B下落过程的照片.将照片打印出来后，再用刻度尺测量该照片上各位置之间的距离，如图乙所示，测得照片上E、F两点间的距离是 _____cm，若照片相对于实景的缩放比例为1：40，则纸锥在F点的速度是 _____m/s。
15．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
序号 材料 物体质量（kg） 下落高度（m） 下落时间（s）
1 铁球 1 20 1.96
2 铁球 1 30 2.47
3 铅球 1 20 1.96
4 铅球 2 20 1.96
（1）本实验采用的探究方法是：______；
（2）为了验证猜想一，应比较实验序号______，结论是：______ ；
（3）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间______（填“相等”或“不相等”），原因是______；
（4）根据表中的数据，在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将( )
A．同时落地 B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，铁片后落地。
四、填空题
16．小明和小华在操场上同一地点出发沿相同方向做直线运动，他们通过的路程随时间变化的图像如图所示，则小华做________直线运动，2s时小明在小华的________（选填“前方”或“后方”），0~8s内，小华的平均速度大小为________m/s。
17．甲、乙、丙、丁四辆小车在同一平直公路上运动，它们运动的图象如图所示，由图象可知：丙的运动速度和___________相同；速度最快的小车是___________，小车丁的速度是___________。
18．甲、乙、丙三辆小车同时向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，甲车的速度是______m/s；运动速度相同的两小车是______；若乙和丙运动的路程之比是5：3，则乙和丙所用的时间之比是______。
19．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动，它们运动的图像如图所示，7s内乙车通过的路程是______m；若以丙车为参照物，则甲车______（选填“静止”、“向东运动”或“向西运动”），甲、丙行驶相同的路程所用时间之比为______。
20．百米赛跑时，起跑点的枪声需要经______s时间才能传给终点的计时员。
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．如图所示，甲汽车每10s行驶300m；乙汽车每10s行驶的路程是变化的，所以甲汽车在做匀速直线运动，乙汽车在做加速运动，故A错误；
B．甲汽车的速度30m/s，乙汽车前30s平均速度小于甲汽车，第四个10s乙汽车平均速度45m/s，乙汽车的速度大于甲汽车，故B错误；
C．如图所示，前10s甲的路程300m，而乙的路程200m，甲的路程大于乙路程，故C错误；
D．甲、乙两车0～40s内的平均速度都是30m/s，所以两车平均速度相等，故D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
A．第一个图像是路程时间图像，由图可知甲、乙车做匀速直线运动，所以甲、乙的速度
由甲、乙的速度可知，甲车一直在乙车前面，故A正确，不符合题意；
B．第二个图像是速度时间图像，丙车做匀速直线运动，丙车的速度为v丙=4m/s，故B正确，不符合题意；
C．由AB可知，所以乙车的速度最小，故C正确，不符合题意；
D．经过5s甲车行进距离为
s甲=v甲t甲=5m/s ×5s =25m
故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．根据图像可知，甲比乙晚运动2s，因此不是同时开始运动的，故A错误；
B．根据图像可知，开始一段时间内，甲、乙的速度相同，因此以甲为参照物，乙是静止的，故B错误；
C．在t＝5s时，甲、乙通过的距离都为6m，因此甲、乙两物体相遇，故C正确；
D．根据图像可知，甲4s内通过的路程为8m，所以甲的速度为＝2m/s，故D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
已知甲运动6s，甲比乙先运动2s，则乙运动的时间为
甲运动的路程为6m，甲、乙间距离为2m，则乙通过的距离可能是
则乙的速度可能为
或
由图可知，图线a的速度为
图线b的速度为
图线c的速度为
由上述可知乙的s﹣t图线可能是a，也可能是c，故A正确。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
A．由图像可知，0～10min，乙的图线比甲的图线更靠近纵坐标，故甲通过的路程小于乙通过的路程，故A错误；
B．由图像可知，0～30min，甲、乙两人通过的路程相等为
s甲=s乙=1.8km=1800m
所用的时间为
t甲=t乙=30min=1800s
则甲的平均速度为
乙的平均速度为
即在0～30min，甲、乙两人的平均速度相等，故B正确；
C．由图像可知，10～20min，乙是静止，甲做匀速直线运动，以乙为参照物，甲是运动的，故C错误；
D．由图像可知，20～30min之间，刚开始时甲的路程大于乙的路程，乙的图线比甲的图线更靠近纵坐标，乙的速度大于甲的速度，故在这时间段，甲、乙两之间的距离越来越小，直至地30min两人相遇，故D错误。
故选B。
6．（1）0.75m/s；（2）30s
【解析】
【详解】
解：（1）小明的速度
v＝＝＝0.75m/s
（2）绿灯倒计时至少设置得总时间
t＝＝＝30s
答：（1）小明的速度为0.75m/s；
（2）绿灯倒计时的总时间至少要设置为30s。
7．（1）206km/h；（2）14点54分
【解析】
【详解】
（1）有时刻表可知：大连北至营口东高铁运行的时间为，总里程为，故根据公式可得
（2）由时刻表可知天津西到北京南里程为，由上求得的平均速度，接下来根据
可得
故到站的时间为
即火车到站时间为14点54分。
答：（1）大连北至营口东高铁运行的平均速度是；
（2）若以大连北至营口东高铁运行的平均速度从天津西行驶到北京南，到达的时刻是14点54分。
8．（1）10000m；（2）450s
【解析】
【详解】
解：（1）悬停位置距离海面的距离为
s1=v1t1=20m/s×50s=1000m
悬停位置距离海底的距离为
所以此海域的深度
s=s1+s2=1000m+9000m=10000m
（2）“奋斗者”号潜到海底的时间
答：（1）此海域的深度为10000m；
（2）“奋斗者”号还需450s潜到海底。
9．（1）G1482；（2）180km/h
【解析】
【详解】
解：（1）由交通标志牌可知，该路段限速为60km/h，到萍乡北站的路程是30km。到达萍乡北站的最少时间
8:20开车出发，所以到达萍乡北站的时刻为8:50，由列车时刻表可知，爷孙俩最快能赶上G1482次列车。
（2）由列车时刻表可知，G1482次列车运行时间为
运行的路程为s=240km，所以该趟高铁运行的平均速度为
答：（1）在交通正常情况下，爷孙俩最快能赶上G1482次列车；
（2）该趟高铁运行的平均速度为180km/h。
10．（1）见详解；（2）22.8min
【解析】
【详解】
解：（1）标识牌中数据的含义：从交通标识牌到江口的路程为38km。
（2）由可得需要的时间
答：（1）此标识牌的含义是从交通标识牌到江口的路程为38km；
（2）若小明爸爸以100km/h的速度从此地开往江口，需要22.8分钟。
11． 刻度尺 停表 很小 见解析
【解析】
【详解】
[1]平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，所以该实验是根据公式
进行速度计算。
[2][3]要测出速度，应测量出小车运动的距离和时间，所以要用到刻度尺和停表。
[4][5]斜面坡度越大，小车沿斜面向下做加速运动的速度越大，故实验中为了方便计时应使斜面保持较小的坡度。
12． 刻度尺 停表 便于计时 使小车做变速直线运动 10.0 1 0.02 小 不正确 因为所测时间不是运动过程中下半程的时间
【解析】
【详解】
（1）[1][2][3]“测小车的平均速度”的实验用到的实验原理是，需要利用刻度尺测量距离，利用停表测量运动时间；
（2）[4][5] 在实验中，使用金属板的作用是方便更准确的计时。斜面的作用是使物体在斜面上做变速运动。
（3）[6][7][8]根据图中刻度可知，，
再根据速度公式
（4）[9] 如果小车到达C点以后才停表，会导致时间变大，因而会导致平均速度变小。
（5）[10][11]做法不正确，因为所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此他的方案不正确。
13． 速度越来越大 大 40.0 25.0 小
【解析】
【详解】
（1）[1]小车从斜面下滑过程中，质量不变，所处的高度逐渐降低，速度越来越大。
（2）[2]斜面坡度越大，小车沿斜面向下运动越快，计时会越困难，所以为使计时方便，斜面的倾斜度应较小，不宜过大。
（3）[3]小车运动距离
[4]，小车通过AB段的平均速度
（4）[5]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。
14． 未控制纸锥质量或迎风面积不变 向上运动 3.50 1.4
【解析】
【详解】
（1）[1]用如图甲所示两个等大同材质的圆纸片，各裁去一个扇形，不仅锥角发生变化，纸锥的质量或迎风面积也发生了变化，没有很好的控制变量，所以不科学。
（2）[2]以纸锥为参照物，地面和纸锥间的位置不断发生变化且距离越来越近，所以地面是向上运动。
（3）[3]从照片选取纸锥同一部位测量纸锥移动的距离，E处纸锥的下端在刻度尺上对应的刻度为3.00cm，F处纸锥的下端在刻度尺上对应的刻度为6.50cm，则EF之间距离为
[4]由图知，纸锥在下落过程中，在相同时间下落路程先变大后不变，可知纸锥先加速最后做匀速直线运动，最后一段时间间隔内运动距离为0.70cm，所以纸锥最后一段的实际路程为
时间为0.2s，则速度为
15． 控制变量法 1和3 物体下落的时间和物体的材料无关 不相等 受空气阻力影响 A
【解析】
【详解】
（1）[1]由于可能影响自由落体运动时间的因素比较多，每次只研究一个因素对要研究问题的影响，控制其它因素不变，这种方法叫控制变量法，本实验采用了控制变量法。
（2）[2]为验证物体下落的时间与物体的材料有关，应选用质量和下落高度相同而材料不同的金属球，比较下落的时间，所以应比较实验序号1、3。
[3]比较1、3两次实验数据：金属球材料不同，但下落的时间相同，说明物体下落的时间与物体的材料无关。
（3）[4][5]由于受到地球上空气阻力的影响，即使质量相同的铁球和纸团从同一高度落下，下落到地面的时间也不相等。
（4）[6]有表中数据分析可得：自由落体运动的时间与物体下落得高度有关、与物体质量、材料无关。月球上没有空气阻力的影响，小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将同时落地。故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
16． 变速 后方 2.5
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，小华的路程和时间关系图像经过原点，但不是一条直线，表明路程和时间不成正比，速度大小在变化，所以小华做的是变速直线运动。
[2]由图像可知，在前2s内，小明运动的距离比小华小，所以2s时小明在小华的后方。
[3]根据图像可知，小华在0-8s内，通过的路程，这个过程经历的时间。则根据
可知小华的平均速度
17． 甲 乙 0m/s
【解析】
【详解】
[1][2][3]由图1所示图像可知，甲的速度为
由图1可知，随着时间的增加，丁的路程没有变化，说明丁处于静止状态，所以丁的速度为0m/s，由2所示图象可知，v乙=6m/s，v丙=4m/s，由此可知，速度相同的小车是甲和丙，速度最快的小车是乙，丁的速度是0m/s。
18． 4 甲和丙 20∶3
【解析】
【详解】
[1][2]由s-t图像可知，甲与乙做匀速直线运动，当时间时，甲移动得距离，根据得
当时间时，乙移动得距离，根据得
由v-t图像可知，丙做匀速直线运动，且速度，所以速度相同的是甲和丙。
[3]若乙和丙运动的路程之比是5∶3，即
乙和丙运动的速度之比为是
根据得，乙和丙所用的时间之比为
19． 28 向东运动 1:4
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，乙的速度
则7s内乙车通过的路程
[2]由图像可知，甲的速度为4m/s，丙的速度
所以甲、丙都向东运动，甲的速度大于丙的速度，所以以丙车为参照物，则甲车向东运动。
[3]设甲、丙行驶相同的路程s1，则所用时间之比
20．0.29
【解析】
【详解】
裁判员看见枪发出火光就开始计时，声音传播的时间就近似等于起跑点的枪声传给终点的计时员的时间，为
试卷第10页，共10页