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第4节:测量平均速度跟踪训练(附解析)(人教版)
一、选择题(每题4分,共分)
1.下列物体运动速度最大的是 ( )。
A.百米世界纪录是9.84s; B.手扶拖拉机每分钟行驶300m;
C.某学生骑车速度20km/h;D.城区汽车10min行驶6km
2.寓言《龟兔赛跑》中说:乌龟和兔子同时从起点跑出,兔子在远远超过乌龟时,便骄傲地睡起大觉。它一觉醒来,发现乌龟已悄悄地爬到了终点,后悔不已。在整个赛跑过程中( )。
A.兔子始终比乌龟跑得快;B.兔子的平均速度大;
C.乌龟始终比兔子跑得快;D.乌龟的平均速度大
3.一个人骑自行车沿着平直的公路行驶,第一秒内通过的路程是1m,第二秒内通过的路程是2m,第三秒内通过的路程是3m,则( )。
A.自行车做匀速直线运动; B.前2s内的平均速度是6m/s;
C.3s内的平均速度是2m/s; D.后2s内的平均速度是4m/s
4.小明在跑百米时前50m用时6s,后50m用时7s,则以下说法中正确的是( )
A.小明前50m的平均速度是7.14m/s;B.小明后50m的平均速度是8.33m/s;
C.百米全程的平均速度是7.69m/s; D.百米全程的平均速度是7.74m/s
5.课外活动时,小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程和时间的关系如图2所示,则下列说法中正确的是( )。
A.两人都做匀速直线运动; B.两人都不是做匀速直线运动;
C.前2s内,小明跑得较快;D.全程中,两人跑步的平均速度相同
6.小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度,他们设计了如下步骤,请你补充完整:
(1) ;
(2)将蚊香支在蚊香架上并点燃5min(即t1);
(3) ;
(4)用公式=求蚊香燃烧的平均速度,其表达式为= 接下来他们进行讨论;
(5)根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间?如果能,其字母表达式为t2= ;
(6)根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香?如果能,其字母表达式为n= 。
请帮助小明和他的同学设计一个数据表格,并填上需要测量的物理量。
7.有两个同学,用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度。
在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点,拿一根分度值为1mm的米尺紧靠直线,A、B、C三点在米尺上对应的读数如图所示。
当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时,两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻,如图所示。
则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中,平均速度分别为:
vAB= ;vBC= ;vAC= 。
8.小明参加学校田径队进行短跑训练,老师为了帮他进一步提高成绩,对他的百米成绩进行了分析测试。在每隔20m处安排一个计时员,各计时员在发令员鸣枪时起动秒表,跑经指定位置时按停秒表,他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.5s。通过这些数据可知道:(1)小明跑100m的平均速度是 m/s;(2)小明在第 个20m的速度最快。
9.小刚是班上有名的短跑运动员。有一天,大家为小刚跑步的速度是否比小玲骑自行车速度更快的事争论起来,大家吵着要在操场上进行比赛。正在这时,小玲说,如果比赛时间足够长,我的速度肯定比小刚快;如果比赛的距离太短,我的速度可能比他的慢。
(1)小玲所指的速度是什么速度?
(2)请你设计一个比赛方案,来证明小玲判断的对错。
(3)如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛,这场速度的比较还能进行吗?
(4)以下两表是体育老师为小刚、小玲测试的成绩表,请你分析表中的数据,回答以下问题:
表1:小刚跑步的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 2.8 5.1 8.6 11.5 18.8 30.3 45.2 58.5 82.5 122.5
表2:小玲骑自行车的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 5.0 7.5 10.0 15.0 26.0 34.2 42.0 50.0 62.0 82.0
①在400m全程中,小刚和小玲的平均速度分别是 、 。
②从表中可以看出,至少在 路程内,小刚的平均速度比小玲的平均速度大。
③从表中可以看出,至少在 秒以后,小玲的平均速度比小刚的平均速度大。
④我们把表格中两个相邻的数据之间的路程称为一个阶段。问:从起点开始,在 路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度?
10.工程上常用爆破的方法开山劈岭。设某工人师傅在钻孔内装好炸药后,用一条长96cm的引火线引燃炸药。如果引火线燃烧速度是0.8cm/s,点火人点燃引火线后以5m/s的速度跑开,他能不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带(用三种方法计算)
他不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带
11.钢球沿20m长的斜面滚下后,又在水平地面上滚动25m距离才停止.钢球在斜面和地面上滚动时间分别是5s和10s,则钢球在斜面上的平均速度是多少m/s?在水平地面上的平均速度是多少m/s?在整个路程上的平均速度是多少m/s?
12.如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0. 2s闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点做的是 运动(填“匀速直线”或“变速直线”)。小球从D点到F点的平均速度是 m/s。
13.野兔在草地上以18m/s的速度向前方50m处的树洞奔逃,秃鹰在野兔后方110m处以45m/s的速度贴着地面飞行追击野兔。问野兔能否安全逃进树洞?
第4节:测量平均速度跟踪训练解析(人教版)
一、选择题(每题4分,共分)
1.下列物体运动速度最大的是 ( )。
A.百米世界纪录是9.84s; B.手扶拖拉机每分钟行驶300m;
C.某学生骑车速度20km/h;D.城区汽车10min行驶6km
【解析】百米世界纪录是9.84s,则速度为。
手扶拖拉机每分钟行驶300m,则速度为:。
某学生骑车速度:v3=20km/h=5.56m/s。
城区汽车10min行驶6km,则速度为:。
由此可见,百米世界纪录的速度最大,A符合题意;故选A。
【考点】速度计算与比较。
2.寓言《龟兔赛跑》中说:乌龟和兔子同时从起点跑出,兔子在远远超过乌龟时,便骄傲地睡起大觉。它一觉醒来,发现乌龟已悄悄地爬到了终点,后悔不已。在整个赛跑过程中( )。
A.兔子始终比乌龟跑得快;B.兔子的平均速度大;
C.乌龟始终比兔子跑得快;D.乌龟的平均速度大
【解析】在兔子睡觉之前,兔子和乌龟运动的时间相同,乌龟通过的路程少,所以兔子跑得快;在整个过程中,兔子和乌龟通过的路程相同,乌龟用的时间短,所以乌龟运动的快(即乌龟的平均速度大)。平均速度等于一段路程与其所对应的时间的比值(兔子睡觉的时间也必须计算在内),因此选项A、B、C中的说法都不对。
【答案】D。
【考点】速度比较。
3.一个人骑自行车沿着平直的公路行驶,第一秒内通过的路程是1m,第二秒内通过的路程是2m,第三秒内通过的路程是3m,则( )。
A.自行车做匀速直线运动; B.前2s内的平均速度是6m/s;
C.3s内的平均速度是2m/s; D.后2s内的平均速度是4m/s
【解析】自行车在前2s内通过的路程1m+2m=3m,用时2s,因此前2s内的平均速度等于1.5m/s。
自行车在3s内通过的路程1m+2m+3m=6m,用时3s,因此前3s内的平均速度等于2m/s。
自行车在后2s内通过的路程2m+3m=5m,用时2s,因此后2s内的平均速度等于2.5m/s。
【答案】C。
【考点】速度计算与比较。
4.小明在跑百米时前50m用时6s,后50m用时7s,则以下说法中正确的是( )
A.小明前50m的平均速度是7.14m/s;B.小明后50m的平均速度是8.33m/s;
C.百米全程的平均速度是7.69m/s; D.百米全程的平均速度是7.74m/s
【解析】(1)前50m的平均速度为;
(2)后50m的平均速度为;
(3)百米全程用时:t=6s+7s=13s;则百米全程的平均速度为。
故正确答案是C。
【考点】速度计算与比较。
5.课外活动时,小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程和时间的关系如图2所示,则下列说法中正确的是( )。
A.两人都做匀速直线运动; B.两人都不是做匀速直线运动;
C.前2s内,小明跑得较快;D.全程中,两人跑步的平均速度相同
【解析】由图象可知,小明的路程和时间关系图象是一条直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小华的路程和时间关系图象是一条曲线,表明路程和时间不成正比,所以小华做的不是匀速直线运动,故选项A和B都是错误的;由图象可知,在前2s内,小华运动的距离比小明长,所以小华跑得较快,故C错误。
由图象可知,两人跑的全程都为40m,而且他们所用的时间都为8s,所以他们在全程中的平均速度都为5m/s,故选项D是正确的。
【答案】D。
【考点】速度计算与比较。
6.小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度,他们设计了如下步骤,请你补充完整:
(1) ;
(2)将蚊香支在蚊香架上并点燃5min(即t1);
(3) ;
(4)用公式=求蚊香燃烧的平均速度,其表达式为= 接下来他们进行讨论;
(5)根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间?如果能,其字母表达式为t2= ;
(6)根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香?如果能,其字母表达式为n= 。
请帮助小明和他的同学设计一个数据表格,并填上需要测量的物理量。
【解析】利用,用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香的长度,以及点燃一段时间后剩余长度,即可算出平均速度.然后又可根据t=算出剩余蚊香燃烧的时间。
解答:(1)用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香长度为l;
(3)再用棉线和刻度尺测出剩余蚊香长度为l1;
(4)=;
(5)能、t2=t1;
(6)能、n=或n=。
实验表格:
项目 蚊香总长度l(cm) 燃烧时间t1(min) 剩余长度l1(cm) 燃烧速度(cm/min) 剩余燃烧时间t2(min) 每晚用蚊香时间t (min) 每晚用蚊香数n(盘)
数值
提出问题:小明放学回家骑车行驶在学校操场的斜坡上,感觉车越往下运动速度越快.小明想:车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化?
制定计划:粉笔、秒表、卷尺l把、皮球1个。
收集证据。
【考点】平均速度实验。
7.有两个同学,用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度。
在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点,拿一根分度值为1mm的米尺紧靠直线,A、B、C三点在米尺上对应的读数如图所示。
当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时,两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻,如图所示。
则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中,平均速度分别为:
vAB= ;vBC= ;vAC= 。
【解析】计算速度一定要注意判断路程和对应的时间,即先确定各段路程对于的时间,然后根据求出平均速度。
解:AB段的路程sAB=36.5cm-6.5cm=30cm;
小球从A到B的时间tAB=10h30min5s-10h29min55s=10s;
则小球从A到B的平均速度。
BC段的路程sBC=66.5cm-36.5cm=30cm;
小球从B到C的时间tBC=10h30min20s-10h30min5s=15s;
则小球从B到C的平均速度。
AC段的路程sAC=66.5cm-6.5cm=60cm;
小球从A到C得时间tAC=10h30min20s-10h29min55s=25s;
则小球从A到C的平均速度。
故答案为 3cm/s;2cm/s;2.4cm/s.
【考点】速度计算公式的应用。
8.小明参加学校田径队进行短跑训练,老师为了帮他进一步提高成绩,对他的百米成绩进行了分析测试。在每隔20m处安排一个计时员,各计时员在发令员鸣枪时起动秒表,跑经指定位置时按停秒表,他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.5s。通过这些数据可知道:(1)小明跑100m的平均速度是 m/s;(2)小明在第 个20m的速度最快。
【解析】(1)知道小明跑100m所用的时间,利用速度公式求他的平均速度;(2)由速度公式知道,在跑相同的路程内,用的时间越少,在这个路程内的平均速度越大,据此判断。
解:(1)小明跑100m用的时间为12.5s,。
(2)由题知,5个20m所用的时间分别为:t1=2.9s,t2=5.5s-2.9s=2.6s,t3=7.9s-5.5s=2.4s,t4=10.7s-7.9s=2.8s,t5=12.5s-10.7s=1.8s;
因,路程相同为20m,第五个20m用的时间为1.8s最少,
所以第五个20m的速度最快。
故答案为:8、五。
【考点】平均速度的计算。
9.小刚是班上有名的短跑运动员。有一天,大家为小刚跑步的速度是否比小玲骑自行车速度更快的事争论起来,大家吵着要在操场上进行比赛。正在这时,小玲说,如果比赛时间足够长,我的速度肯定比小刚快;如果比赛的距离太短,我的速度可能比他的慢。
(1)小玲所指的速度是什么速度?
(2)请你设计一个比赛方案,来证明小玲判断的对错。
(3)如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛,这场速度的比较还能进行吗?
(4)以下两表是体育老师为小刚、小玲测试的成绩表,请你分析表中的数据,回答以下问题:
表1:小刚跑步的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 2.8 5.1 8.6 11.5 18.8 30.3 45.2 58.5 82.5 122.5
表2:小玲骑自行车的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 5.0 7.5 10.0 15.0 26.0 34.2 42.0 50.0 62.0 82.0
①在400m全程中,小刚和小玲的平均速度分别是 、 。
②从表中可以看出,至少在 路程内,小刚的平均速度比小玲的平均速度大。
③从表中可以看出,至少在 秒以后,小玲的平均速度比小刚的平均速度大。
④我们把表格中两个相邻的数据之间的路程称为一个阶段。问:从起点开始,在 路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度?
【解析】(1)平均速度是对应某一段位移或某一段时间的,而瞬时速度时对应一个位置或一个时刻的。
(2)原文中小玲是这样说的“如果比赛时间足够长,我的速度肯定比小刚快;如果比赛的距离太短,我的速度可能比他的慢”,故我们可以让小玲和小刚同时同地出发,观察较短的时间和较长的时间,谁在前面即可;故让小玲和小刚同时同地出发,观察他们在5s中的时间和5min的时间内谁在前面即可。
(3)如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛,这场速度的比较还可以据他们运动的路程所需的时间的比值即速度进行比较。
(4)③从表中可以看出,至少在42秒以后,小玲的平均速度比小刚的平均速度大;④据表中数据不难看出,从起点开始200m~240m路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度。
故答案为:(1)平均速度;(2)让小玲和小刚同时同地出发,观察他们在5s中的时间和5min的时间内谁在前面即可;(3)可以,可以据他们运动的路程所需的时间的比值即速度进行比较;(4)①3.27 m/s; 4.88 m/s;②160 m;③42;④200m~240m;
【考点】速度、平均速度的区别。
10.工程上常用爆破的方法开山劈岭。设某工人师傅在钻孔内装好炸药后,用一条长96cm的引火线引燃炸药。如果引火线燃烧速度是0.8cm/s,点火人点燃引火线后以5m/s的速度跑开,他能不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带(用三种方法计算)
他不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带
【解析】首先求出燃烧完0.96m长的引火线需要的时间,然后计算出在这个时间内此人跑的路程,再与安全距离相比较,即可得出结论.也可以比较工人跑到安全区的时间与引火线燃烧的时间。
解答:方法一:
根据v=可得,引火线燃烧的时间:t1===120s,
人在这段时间内跑的路程:s2=v2t=5m/s×120s=600m>500m,
所以他能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带。
方法二:
根据v=可得,引火线燃烧的时间:t1===120s,
人跑到安全距离外的时间:t2===100s<120s,
所以他能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带。
答:他不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带.
【考点】速度的计算和速度公式及其应用。
11.钢球沿20m长的斜面滚下后,又在水平地面上滚动25m距离才停止.钢球在斜面和地面上滚动时间分别是5s和10s,则钢球在斜面上的平均速度是多少m/s?在水平地面上的平均速度是多少m/s?在整个路程上的平均速度是多少m/s?
【解析】知道斜面长和钢球在斜面上的运动时间,利用速度公式求钢球在斜面上的平均速度;知道水平面长和钢球在水平面上的运动时间,利用速度公式求钢球在水平面上的平均速度;求出总路程和总时间,利用速度公式求钢球整个过程的平均速度。
解:钢球在斜面上的平均速度:,
钢球在水平面上的平均速度:,
钢球在整个运动过程中,s=s1+s2=20m+25m=45m,所用时间,t=t1+t2=5s+10s=15s,钢球整个过程的平均速度:。
答:钢球在斜面上的平均速度是4m/s,在水平地面上的平均速度是2.5m/s,在整个路程上的平均速度是3m/s。
【考点】平均速度计算。
12.如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0. 2s闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点做的是 运动(填“匀速直线”或“变速直线”)。小球从D点到F点的平均速度是 m/s。
【解析】由图可知,在相等的时间内物体通过的路程越来越大,说明物体运动越来越快,即速度越来越大,故物体做变速直线运动。
从D到F,由图中刻度尺可量出DF间的距离为8cm;小球运动的时间t=0.4s;则小球的平均速度为:。
故答案是:变速直线、0.2。
13.野兔在草地上以18m/s的速度向前方50m处的树洞奔逃,秃鹰在野兔后方110m处以45m/s的速度贴着地面飞行追击野兔。问野兔能否安全逃进树洞?
【答案】由速度公式的变形公式t=分别求出秃鹰与野兔到达树洞的时间。如果秃鹰需要的时间比野兔运动的时间长,则野兔能安全进洞,如果秃鹰的运动时间比野兔的运动时间短,则野兔不能安全进洞。
解答:已知:s1=110m+50m=160m,s2=50m,v1=45m/s,v2=18m/s
求:t1、t2
解:对于秃鹰:s1=s+s2=110m+50m=160m,
所以v=,所以t1===3.6s,
对于兔子:因为v=,所以t2===2.8s,
因为t1>t2,在秃鹰到达树洞时,野兔已经进洞。
答:野兔能安全进洞。
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第4节:测量平均速度(人教版)
平均速度的测量:在生活、生产实际中,我们经常需要测量物体的平均速度,平均速度的测量也是物理学中常见的测量。
平均速度的测量原理是速度公式,常用工具有刻度尺、停表(或计时器)。
例:表(1)是测量人行走和跑步的平均速度得出的数据,请完善表格中内容。
被测量运动方式 路程(m) 时间(s) 速度(m/s)
步行 1500 1200
跑步 100 16
1.平均速度是描述物体运动平均快慢的物理量,在机械运动单元中属于重要内容和知识点,在中考中也占据较高地位。有关平均速度的测量问题是实验探究类问题,在中考题中常以选择题、填空题和实验探究题型出现,出现更多的是选择题和填空题;所占分值一般在3-5分之间。虽然测量平均速度类的实验探究题出现的频率不高,但涉及测量平均速度的选择题或填空题属于常考热点。
测量平均速度考题中,主要考查学生对平均速度概念的理解,如何设计并选择实验方法,实验中对各物理量的测量等知识。
2.中考题型分析
有关平均速度的测量问题是实验探究类问题,在中考题中常以选择题、填空题和实验探究题型出现,出现更多的是选择题和填空题;所占分值一般在3-5分之间。虽然测量平均速度类的实验探究题出现的频率不高,但涉及测量平均速度的选择题或填空题属于常考热点。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 平均速度实验分析 通过题干对平均速度计算或分析,常见题型是选择题、填空题
一般考点 平均速度实验探究 出现概率不高,通过实验测量物体运动的平均速度
冷门考点 测量平均速度实验设计 常出现在估测题中,和其他物理量的估测结合在一起
★考点一:平均速度测量有关问题
◆典例一:(2017·深圳)(1)如图是某实验小组“测量小车平均速度”的情形,如图所示,小车从位置A开始沿直线运动到位置B,所用的时间为2s,则小车从A到B通过的总路程为 cm,这段时间内小车运动的平均速度是 m/s。
【解析】由图示刻度尺确定刻度尺的最小分度值,由图读出小车前端在B位置与A位置所对应刻度尺的示数,两示数之差等于小车的路程;图示两钟表示数之差为小车的运动时间;已知小车的路程与运动时间,由平均速度公式可求出小车的平均速度。
解:由图知,刻度尺的最小分度值是1cm,小车由A到B通过的路程:s=90.0cm-10.0cm=80.0cm=0.800m;小车的运行时间t=2s;
小车的平均速度:;故答案为:80.0、0.4。
【答案】80.0、0.4。
【考点】速度及其计算。
★考点二:平均速度测量实验探究问题
◆典例一:(2017 来宾)小明在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.小球从A点运动到C点用时0.6s;
B.小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm;
C.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1m/s;
D.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
【解析】(1)根据图象读出时间;(2)根据刻度尺的分度值读数;(3)读出AC之间的距离和所用的时间,根据v=s/t求出平均速度;(4)读出小球在BC段和AB段通过的路程和时间,利用速度公式求出速度,然后比较即可。
解:A、小球从A点运动到C点经过了5个时间间隔,用时5×0.1s=0.5s,故A错误。
B、由图可知,小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm,故B正确。
C、由图可知,AC之间的距离为s=5.50cm=0.055m,
则整个运动过程平均速度为:,故C错误。
D、由图可知,小球在BC段的时间为tBC=2×0.1s=0.2s,路程sBC=5.50cm-2.50cm=3.00cm=0.03m。小球在AB段的时间tAB=3×0.1s=0.3s,路程sAB=2.50cm=0.025m,
所以,,计算可知,小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度,故D正确。故选BD。
【考点】测量平均速度实验。
一、选择题
1.如图,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(长为120.0cm,底端有金属挡板)、小车(长15.0cm)、秒表、木块。
(1)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 (填“路程”或“时间”)时造成的误差。
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越 (填“大”或“小”);小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越 (填“大”或“小”)。
(3)一次实验中,小华测得小车从静止开始运动到两个车长的距离所用时间为1.2s,则小车的平均速度为 m/s。
【解析】(1)若要计时方便,应使所用的时间长些;(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越短,其平均速度越小,小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大;(3)由小车通过全过程走的路程和所用的时间,利用速度公式求小车通过全过程的平均速度。
解:(1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,所用时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,减小测量时间的误差,斜面坡度应小些。
(2)小车在斜面上加速运动,斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越短,其平均速度越小;小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,所用时间越短,小车运动的平均速度越大。
(3)小车的平均速度:v=s/t=120.0cm/(1s+0.5s)=80cm/s=0.8m/s。
故答案为:(1)时间;(2)小;大;(3)0.8。
2.为研究小物块在足够长斜面上的运动规律,小物块每次均从斜面上A点由静止释放,沿斜面向下运动,利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程,记录的数据如下表。
从A点开始计时的时间t/s 0 1 2 3 4 5
从A点开始的路程s/cm 0 4.00 16.00 36.00 64.00 100.00
相应的平均速度v/(cm s﹣1) / 4 8 12 16
(1)物块5s时间内的平均速度为 cm/s。
(2)物块做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(3)实验前,小萌对物块的运动情况作了以下可能猜想:
①物块通过的路程与所用的时间成正比;
②物块通过的路程与所用的时间平方成正比;
③物块的平均速度与所用的时间成正比;
④物块的平均速度与通过的路程成正比。
根据表格中的数据,你认为上述猜想中正确的是 (选填序号),并推测:物块自A点开始计时的6s时间内通过的路程为 cm。
【解析】 (1)根据v=s/t计算;(2)做匀速直线运动物体的速度保持不变,做变速直线运动物体的速度是变化的;(3)根据表格中的数据分析出猜想的结论,并根据路程和时间的关系归纳出路程与所用时间的表达式;根据结论中的关系式求出物块自A点开始计时的6s时间内通过的路程。
解:(1)物块5s时间内的平均速度v=s/t=100cm/5s=20cm/s。
(2)表格中数据所示物块的速度不同,所以物块做变速直线运动。
(3)表格中数据时间是1s的时候,路程是4cm;时间是2s的时候,路程是16cm;时间是3s的时候,路程是36cm;时间是4s的时候,路程是64cm;据此可得物块通过的路程与所用的时间平方成正比:s=4cm/s2×t2,即s=4t2,物块的平均速度与所用的时间成正比,故②③正确。
物块自A点开始计时的6s时间内通过的路程s=4cm/s2×(6s)2=144cm。
故答案为:(1)20;(2)变速;(3)②③;144。
3.如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面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)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。
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止记时,测得AB段的平均速度vAB会偏 。
(3)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: 。
【解析】(1)小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=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)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,因此小明的方案不正确。
故答案为:(1)40.0;25.0;(2)小;(3)不正确;因为所测时间不是运动过程中下半程的时间(或小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0或小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间)。
4.如图所示,为两个小球运动过程的频闪照片。闪光时间间隔为1s,图上数字为闪光时刻编号,请按提示描述两个小球的运动。
(1)会发生一个小球超越另一个小球的情况吗?如果会,在什么时刻?
(2)小球A做什么样的运动?小球B做什么样的运动?
(3)小球A和B曾有过相同的平均速度吗?如果有,在什么时间间隔内?
(4)分别求出小球A和小球B在从第2s到第6 s这段时间内的平均速度。
【解析】(1)结合图可知,A球在第5秒钟以后将超越B球。
(2)在相同的时刻内A球的路程越来越大,所以A球做的是变速直线运动;
在相同的时刻内B球的路程不变,所以B球做的是匀速直线运动。
(3)第2秒到第5秒的时间间隔内,A、B两球通过的路程相同,所以平均速度相同;第1~6秒时间间隔内,A、B两球通过的路程相同,所以平均速度相同。
(4)小球A在从第2s到第6 s这段时间内的路程是3.6m,所以平均速度;
小球B在从第2s到第6 s这段时间内的路程是3.2m,所以平均速度。
故答案为:(1)会发生一个小球超越另一个小球的情况,A球在第5秒钟以后将超越B球;(2)A球做的是变速直线运动;小球B做的是匀速直线运动;(3)第2秒到第5秒的时间间隔内,A、B两球平均速度相同;(第1~6秒时间间隔内,A、B两球的平均速度相同;)(4)小球A在从第2s到第6 s这段时间内的平均速度是0.9m/s;小球B在从第2s到第6 s这段时间内的平均速度是0.8m/s。
5.在测平均速度的实验中(如图),斜面应选择较小坡度,这样设计是为了实验中便于测量 。若秒表每格为1s,则该实验中,小车通过全程的平均速度是 。实验中,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度。
【解析】(1)斜面坡度越小,小车速度变化越慢,小车运动时间越长,越方便时间的测量;(2)从图中秒表读出小车通过全程所用时间和小车运动距离,利用速度公式求小车通过全程的平均速度;(3)求出前半程、后半程所用的时间,利用速度公式求前半程和后半程的平均速度,进行比较。
解答:(1)实验中斜面应保持较小的坡度,这是为了便于测量时间。
(2)小车运动距离s=0.5m+0.5m=1m,t=5s,小车通过全程的平均速度:v===0.2m/s。
(3)上半程平均速度:v1==≈0.17m/s,下半程平均速度:v2===0.25m/s,
v1<v2,所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度。
故答案为:时间;0.2;小于。
小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的方框是小车到达,三处时电子表的显示(数字分别是"小时:分:秒")
(1)测平均速度一般需要测量_________和_________两个物理量,所用的测量工具是_________和_______。
(2)该实验是根据公式_________进行测量的。
(3)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较_________(填"大,小");
(4)请根据图中所给信息回答:_________,_________,_________。
(5)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了点后才开始计时,则会使所测段平均速度偏__ _(填"大,小")。
【解析】(1)在斜面上测量小车运动的平均速度必须用刻度尺测出路程和用停表测出时间;(2)公式既能用于匀速直线运动求速度,又能用于变速直线运动求平均速度;若要计时方便,应使所用的时间长些;(3)从图中读出路程,读出对应的时间,用公式算出平均速度;(4)如果让小车过了点后才开始计时,计时过晚,使得所计时间偏小。
解:(1)在斜面上测量小车运动的平均速度必须测出路程和测出时间,所用的工具分别是:刻度尺和停表。
(2)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为:。
(3)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些。
AB段的路程SAB=10.0cm-5.0cm=5.0cm,
AC段的路程SAC=10.0cm-0.0cm=10.0cm;
BC段的时间tBC=15:35:23-15:35:22=1s,
AC段的时间tAC=15:35:23-15:35:20=3s;
AC段的平均速度:,
(5)计时晚,所计时间偏小,用公式算出的平均速度偏大。
故答案为:(1)路程、时间、刻度尺、停表;(2);(3)小;(4)5.0、1、0.033;(5)大。
7.某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是:“时,分,秒”。
(1)请根据图示完成下表:
甲至乙 乙至丙 甲至丙
路程 s1= s2=64cm s3=90cm
时间 t1=2s t2= t3=6s
(2)某同学计算甲至丙这个过程的平均速度,采用了下列两种方法计算:方法1:v3=;方法2:v3=(+)÷2.以上两种方法正确的是: (选填“方法1”或“方法2”).甲至丙的平均速度是 m/s。
(3)分析表中数据,小车全程 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动。
(4)要使小车的平均速度增大,可采用的方法有 (写出一种即可)。
【考点】变速运动与平均速度。权所有
【解析】(1)根据图示可知表中数据对应的物理量;由图示刻度尺可求出小车的路程,小车两位置所对应的刻度尺示数之差是小车的路程;由秒表可求出小车的运动时间,两秒表示数之差是物体的运动时间;(2)计算平均速度,要用总路程除以总时间,不是速度的平均(加起来被2除);已知小车的路程及对应的运动时间,由速度公式可求出小车的平均速度;(3)分析实验数据,看在相同的路程内所用的时间,得出结论;
(4)现在路程一定,要使小车的平均速度变大,由速度公式v=可知就要减少下滑时间,可从下列方法考虑:增大斜面角度、或在更光滑的斜面上实验。
解:(1)根据图示和表中数据可知,表中第一行数据为路程,第二行数据为时间,并且s1=90cm﹣64cm=26cm,t2=10s﹣6s=4s。
(2)方法1计算平均速度是用总路程除以总时间正确;方法2是加起来被2除,那叫速度的平均,错误;
甲至丙的路程s3=90cm=0.9m,时间t3=6s,所以甲至丙的平均速度是v3===0.15m/s。
(2)由表中实验数据可知,在s1=26m=0.26m,所用的时间t1=2s,所以此路程的平均速度为v1===0.13m/s,全程中小车不是做匀速直线运动。
(4)增大斜面角度,减少下滑时间,由速度公式v=可知,在路程一定时,可以增大小车平均速度。
故答案为:(1)26cm;4s;(2)方法1;0.15;(3)不是;(4)增大斜面角度。
8.如图,在“测平均速度”的实验中
(1)斜面的作用是 ;
(2)金属片的作用是 ;
(3)下表是重复三次实验获得的数据,请根据这些数据把表格填完整
路程 运动时间 平均速度
1 S1=75cm t1=2.6s V1=28.85 cm/s
2 S2=75cm t2=2.5s V2= cm/s
3 S3=75cm t3=2.4s V3= cm/s
V= cm/s
【考点】变速运动与平均速度。
【解析】(1)小车放在斜面上就可以自主的由静止变为运动,使斜面上的小车获得动力;(2)在斜面的同一位置放置金属片,小车就可以在同一位置停下来,使小车运动的路程相等;(3)第二次和第三次的速度可以根据V=求出来;小车三次运动的平均速度可以取三次的平均值以减小误差。
解:(1)小车放在斜面上,丢手后小车在重力的作用下就会由静止变为运动,设置斜面的目的就是为了让小车获得动力。
(2)在斜面上放置一个金属片的目的就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)v2===30.00cm/s;V3===31.25cm/s;
V===30.03cm/s。
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