1.4 测量平均速度(知识点梳理+闯关全练+能力提升全练+直击中考）

第一章 机械运动
第4节 测量平均速度
教材知识全解
知识点 测量平均速度
原理
器材
刻度尺、停表、小车、斜面等
装置
如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持很小的坡度，在斜面底端固定金属片
步骤
把小车放在斜面的顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1
释放小车，用停表测量出小车从斜面底端滑下到撞击金属片的时间t1
根据测得的s1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1
将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和小车从顶端滑下到撞击金属片所用的时间t2，利用公式算出小车通过上半路程的平均速度v2
结论
小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路段，小车的平均速度大小不同
拓展
从斜面上滑下的小车，速度会越来越快，其速度的变化情况与斜面的倾斜程度有关，斜面倾斜程度越大，通过同样的路程，用的时间越短。
例 骑自行车沿着崎岖的山道运动，自行车行驶的平均速度（ ）
A.肯定随运动路程的增大而增大 B.肯定随运动时间的增大而减小
C.等于运动的路程与时间的比值 D.与运动的路程和所花时间无关
解析 骑自行车沿着崎岖的山道运动时，自行车行驶的平均速度等于总路程与总时间的比值，故A、B、D错误，C正确。
答案 C
基础闯关全练
知识点 测量平均速度
1.在“测量物体运动的平均速度”实验中，当小车自斜面顶端滑下时开始计时，滑至斜面底端时停止计时。如图1-4-1所示，此过程中小车的平均速度是（ ）
A.0.1m/s B.0.09m/s C.0.08m/s D.0.07m/s
2.“频闪照相”常用来研究物体的运动。图1-4-2是某小球运动时每隔0.1s的频闪照片，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置。由图可知小球从A位置运动到C位置通过的路程是______ cm，此过程中小球运动的平均速度是________ cm/s。
能力提升全练
一、选择题
1.小华同学的家附近有一公共自行车站点，如图1-4-3甲所示，他经常骑公共自行车去上学，某一次从家到学校运动的s-t图象如图乙所示，则小华从家到学校的平均速度是（ ）

A.2.25 m/s B.2.5 m/s C.135 m/s D.150m/s
二、填空题
2.图1-4-4是一个水滴下落过程的示意图，水滴通过AB和BC所用时间均为0.1s。水滴由A位置下落到C位置运动的距离是________ cm，则这个过程中水滴下落的平均速度是_______ m/s。该水滴下落过程是_____________运动。（选填“匀速直线”或“变速直线”）
三、实验与探究题
3.在测平均速度的实验中（如图1-4-5），实验原理是___________，斜面应选择________坡度，这样设计是为了实验中便于测量________。若秒表每格为1 s，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。
直击中考
一、填空题
1.（2018山东菏泽定陶期中）如图1-4-6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0.2 s闪拍一次。分析照片可知:小球从A点到F点做的是________（选填“匀速”或“变速）直线运动，小球从B点运动到F点的路程是_________ m，平均速度为________ m/s。
2.（2019广东深圳中考）如图1-4-8是某实验小组“测量小车平均速度”的情形，小车从位置A开始沿直线运动到位置B，所用的时间为2 s，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。
二、实验与探究题
3.（2019河北保定定州期中）某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟测量小车平均速度，如图1-4-7所示，图中显示的是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”。（11分）
（1）请你根据图示完成下表（6分）
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程 s/cm
26.0
时间 t/s
4
平均速度v/(cm/s)
15
（2）分析表中的数据，小车由甲至乙的速度_______（选填“大于”“小于”或“等于”）小车由甲至丙的速度，斜面应保持较______（选填“大”或“小”）的坡度，这样小车在斜面上运动时间会_____（选填“长”或“短”）些，便于测量。（3分）
（3）写出会使得平均速度测量误差偏大的两个原因：________________________________________；
_____________________________________________。（2分）
4.（2018新疆乌鲁木齐中考）如图1-4-9所示，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两个车长的距离所用时间为1.2 s，则小车的平均速度为________ m/s。
（4）若保持斜面倾角不变，利用本实验提供的器材最多可测出_________组小车从静止释放到撞击金属挡板过程中平均速度的数值。
5.（2019广东广州中考）小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端。对此他猜想:“物体离地高度一定时，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。请你设计实验验证其猜想。
（1）实验所需的公式:_____________。
（2）实验器材:除了图1-4-10所示的器材，你还需要的测量工具有表_________________。
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）:
6.（2017江苏淮安中考）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5 s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6 s时间内通过的路程为_________ cm。
参考答案及解析
基础闯关全练
1.B 由图可知，小车通过的路程s＝45 cm，运动时间t＝5 s，故小车的平均速度v＝＝＝0.09m/s
2.答案 3.84（±0.02） 19.2（±0.1）
解析 由图可知，A、C间的距离为s＝7.34cm-3.50cm＝3.84cm，注意刻度尺读数要估读。小球运动时间t＝2×0.1s＝0.2s，则此过程中小球的平均速度v＝＝＝19.2 cm/s。
能力提升全练
一、选择题
1.A 由图象可知1200 m到1500 m之间有两个格，所以小华整个路程s＝1350 m，时间t＝10min＝600 s，整个过程平均速度v＝＝2.25 m/s。
二、填空题
2.答案 20.0 1 变速直线
解析v＝＝＝1 m/s；相同时间内通过的路程不同，故水滴下落过程是变速直线运动。
三、实验与探究题
3.答案 v＝ 较小 时间 0.2m/s 小于
解析 实验中斜面应保持较小的坡度，这是为了便于测量时间；小车通过的总路程s＝0.5m＋0.5m＝1m，所用时间t＝5s，故小车通过全程的平均速度v＝＝0.2 m/s；上半程的平均速度v1＝＝≈0.17m/s，下半程的平均速度＝0.25 m/s，v1＜v2，即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。
直击中考
一、填空题
1.答案 变速 12.00 0.15
解析 做直线运动的小球在相等的时间内通过的路程不相等，所以小球做变速直线运动。小球从B点到F点通过的路程SBF＝12.50cm-0.50cm＝12.00cm，时间tBF＝0.2s×4＝0.8s，所以vBF＝＝＝15 cm/s＝0.15 m/s。
2.答案 80.0 0.4
解析 A点对应的刻度为0.0cm，B点对应的刻度为80.0cm，故小车通过的路程s＝80.0cm-0.0cm＝80.0cm，所用时间tAB＝2s，根据速度公式v＝可求得，小车通过AB段的平均速度vAB＝＝＝40.0 cm/s＝0.4 m/s。
二、实验与探究题
3.答案 （1）见表格 （2）小于 小 长 （3）先释放小车后计时 小车还未到达指定位置就停止计时
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程s/cm
64.0
90.0
时间t/s
2
6
平均速度/（cm/s）
13
16
解析 （1）由图知，小车从甲至乙的时间:t甲乙＝00:05:06-00:05:04＝2s，所以v甲乙＝＝＝13 cm/s；小车从乙至丙的路程:s乙丙＝64.0cm，所以v乙丙＝＝＝16 cm/s；小车从甲至丙的路程:s甲丙＝90.0cm，t甲丙＝00:05:10 - 00:05:04＝6s，所以v甲丙＝＝＝16 m/s。
（2）由表格中数据可知，小车由甲至乙的速度小于小车甲至丙的速度；斜面应保持较小的坡度，这样小车在斜面上运动的时回会些，便于测量小车的运动时间。
（3）根据v＝知，若先释放小车后计时或小车还未到达指定位置就停止计时，则时间测量值偏小，从而造成测量结果偏大。
4.答案 （1）时间 （2）大 大 （3）0.25 （4）7
解析 （1）斜面倾角越大，小车沿斜面向下运动得越快，通过相同路程所用的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，斜面倾角应小些，这样可以减小测量时间时造成的误差。（2）斜面倾角不变时，小车由静止释放做变速运动，小车通过的路程越长，其平均速度越大；小车由静止释放，通过相同路程，斜面的倾角越大，小车运动的时间越短，其平均速度越大。
（3）小车长15.0 cm，所以两个车长的距离s＝15.0 cm×2＝30.0 cm＝0.3 m，所以小车的平均速度v＝＝＝0.25 m/s。
（4）已知木板长为120.0 cm，小车长15.0cm，所以利用本实验提供的器材最多可测出小车由静止释放到撞击金属挡板过程中的平均速度的组数是＝7。
5.答案（1）v＝ （2）停表、刻度尺 （3）实验步骤
①如图所示，把木块固定在A点，用刻度尺测出滑块到木板底端的距离；
②让滑块从一定高度由静止释放，用停表测出滑块从释放点到木板底端用的时间；
③把木块移动到B点，让滑块从同一高度由静止释放，重复以上步骤；
④把木块移动到C点，重复实验；
⑤计算各次实验的平均速度，检验猜想是否正确。
解析 本题以验证猜想为载体，考查设计实验的科学探究能力。（1）测量平均速度运用的是平均速度公式v＝s/t。（2）距离用刻度尺进行测量，时间用停表进行测量。（3）实验设计需要运用控制变量法，控制滑块下滑的高度，通过改变木块在长木板下的位置来改变坡度。
6.答案 （1）20 （2）变速 （3）②③ 144
解析 正确解答本题需要从实验记录的数据中获取有效信息，利用v＝加以计算解答，综合考查了“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”等素养。（1）物块5 s时间内的平均速度 v＝＝
＝20 cm/s。（2）由表格中的数据可知物块的速度不同，可以判断出物块做变速直线运动。（3）由表格中的数据知，物块的平均速度与所用时间成正比，物块通过的路程与所用时间的平方成正比，故猜想②③正确；物块自A点开始计时的6 s时间内通过的路程s＝4×（6）2cm＝144cm。