课时分层训练(四) 速度的测量
知识点一 平均速度的测量
1.如图所示,小明在“测量平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法正确的是( D )
第1题图
A.AB段距离为4.0 dm
B.AB段平均速度为0.2 cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
解析:由图示可知,AB段距离sAB=10.00 dm-6.00 dm=4.00 dm,故A错误;小车在AB段的路程sAB=4.00 dm=40.0 cm, 所用时间tAB=2 s,平均速度 vAB===20.0 cm/s,故B错误;小车在斜面上运动的速度越来越大,因此小车在这个过程中做加速运动,故C错误;如果小车过了A点才开始计时,计时会晚一些,测量的时间会偏小一些,根据速度公式可知,在路程不变时,时间偏小,测得的平均速度会偏大,故D正确。
2.如图所示是测量小车平均速度的实验装置。小车从A点由静止释放,自由运动到达B点。下列说法正确的是( C )
第2题图
A.小车从A到B运动了10 cm
B.小车从A到B的平均速度为3 m/s
C.若小车到达B点时未及时停止计时,测得全程的平均速度会偏小
D.若要测量小车在整个运动过程中CB段的平均速度,应将小车从C点由静止释放
3.小文用如图所示装置测量小车的平均速度,小车从带刻度的斜面顶端由静止向下运动,小车到达A、B、C三处时电子表显示的时刻分别为0、3 s、5 s。
第3题图
(1)该实验的原理是 v= 。
(2)实验时,为了更准确地测量时间,斜面的坡度应该较 小 (选填“小”或“大”)。
(3)实验中要熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会导致所测AB段的平均速度偏 大 (选填“大”或“小”)。
(4)根据题目条件可得,小车在前半程AB段的平均速度比下半程BC段的平均速度 小 (选填“大”或“小”)。
(5)为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v=,你认为他的做法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
知识点二 平均速度的计算
4.施施同学骑自行车从家路过书店到学校上学,家到书店的路程为1 800 m,平均速度是6 m/s。然后在书店等同学用了3 min,最后二人一起以5 m/s的平均速度去学校,又经过了12 min到达学校。求:
(1)施施从家到书店这段路程所用的时间;
(2)从书店到学校的路程;
(3)施施从家到学校全程的平均速度。
解:(1)施施从家到书店这段路程所用的时间t1===300 s。
(2)从书店到学校的路程
s2=v2t2=5 m/s×12×60 s=3 600 m。
(3)施施从家到学校全程所用的时间
t=t1+t′+t2=300 s+3×60 s+12×60 s=1 200 s,
全程的总路程
s=s1+s2=1 800 m+3 600 m=5 400 m,
全程的平均速度v===4.5 m/s。
5.在“测量小车运动的平均速度”的实验中,如图甲所示,把小车放到斜面的顶端,金属片放到斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1,用停表测量小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片时的时间t1,停表记录的时间如图乙所示,由以上测量即可算出小车通过全程的平均速度v1。
第5题图
(1)小车在沿斜面下滑的过程中,做 变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)s1= 80.0 cm,t1= 4.5 s,v1= 0.178 m/s(结果保留3位小数)。
(3)用同样的方法可测量并计算出小车通过斜面上半段的平均速度v2,则v1 > (选填“>”“<”或“=”)v2。
【创新运用】
6.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历人的反应和车制动两个过程,汽车在人的反应过程中做匀速直线运动,在制动过程中做变速直线运动。如图所示,从人发现情况到汽车停止的距离叫作停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。(注:反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离;制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上行驶的距离)
第6题图
若某汽车以20 m/s的速度在某平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中,汽车行驶了14 m,反应过程的时间是 0.7 s;制动过程所用的时间为3.3 s,汽车在这两个过程中通过的总距离为60 m,则紧急停车全程的平均速度是 15 m/s。
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