2.4
科学探究：速度的变化
一、填空题
1、晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是6m/s，到终点时的速度为7m/s，则全程内的平均速度是_________。
【答案】6.25m/s
【解析】全程的路程s=100m，全程的时间t=16s，。
2、一个运动物体在前2秒内的平均速度是3米/秒，后3秒内的平均速度是5米/秒，则它在5秒内的平均速度是_________。
【答案】4.2m/s
【解析】由得：物体的路程s1=v1t1=3m/s×2s=6m，
s2=v2t2=5m/s×3s=15m，s=s1+s2=6m+15m=21m，
物体的平均速度。
3、一位同学骑自行车行驶在一段公路上，前5min行驶了1200m，然后又用0.5h行驶了8km，最后用5min行驶1000m。这位同学骑自行车前5min的平均速度是m/s，中途8km路程中的平均速度是m/s，通过整段公路的平均速度是m/s。
【答案】4m/s；4.4m/s；4.25m/s
【解析】前5min行驶了1200m，则该段的平均速度为：，中途8分钟的平均速度为：
全程行驶的距离：；
全程行驶的时间：；
全程的平均速度：。
4、一小汽车以30m/s速度匀速行驶，司机突然发现前方有紧急情况，0.6s后开始刹车，又经4.4s滑行52m，车停止，则从发现情况到车停止的平均速度为m/s。
【答案】14m/s
【解析】0.6s汽车行驶的路程为：；
从发现情况到车停止运动的距离：；
从发现情况到车停止运动的时间：；
从发现情况到车停止的平均速度为：。
5、如图所示小球在水平面上做直线运动，每隔0.2s记录一次小球的运动位置，则小球从D点运动到F点的路程为cm，该过程的平均速度为m/s。
【答案】8.00；0.2
【解析】由图可知，小球从D点运动到F点的路程为：s=12.50cm-4.50cm=8.00cm=0.08m，时间：t=2×0.2s=0.4s，该过程的平均速度为：。
6、如图所示是木块在水平面上运动时每隔相等时间曝光一次所得到的照片，曝光时间间隔为0.02s，木块从1位置到3位置运动的距离是 cm，木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
【答案】3.60
0.9
【解析】本题考查平均速度公式的应用，难度不大，关键是能从图中读出频闪的次数和通过的距离。
（1）由图知，刻度尺分度值为1mm，
则木块从1位置运动到3位置时距离为：6.20cm﹣2.60cm=3.60cm；
（3）由图知，木块从1位置运动到4位置时，频闪3次，所用时间为t=0.02s×3=0.06s，
木块运动的距离：s=8.00cm﹣2.60cm=5.40cm=0.054m，
则木块从1位置到4位置运动的平均速度：v===0.9m/s。
7、如图是一小球从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点共运动了??????cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为??????m/s．
【答案】12.50
0.15
【解析】（1）由照片可以看出，刻度尺的分度值为1mm，小球在A点的位置坐标为0cm，在F点的位置坐标是12.50cm，
则小球由A到F的路程为S1=12.50cm．
（2）小球由B运动到F所用时间t=0.2s×4=0.8s，通过的路程为S2=12.50cm﹣0.50cm=12.00cm，
则它的平均速度为。
8、某物体在运动中，通过路程s1所用的时间为t1，接着以速度v2通过路程为s2，那么物体在它运动的全过程中的平均速度为m/s。
【答案】
【解析】∵，∴物体通过路程s2所用时间为，物体在全程所用时间为；
全程的路程为s=s1+s2，物体在全程的平均速度为。
9、某汽车启动和到达的时刻及对应的里程表（表盘指示为千米数）示数如图所示，则汽车行驶的平均速度是km/h。
【答案】40km/h
【解析】由图知汽车的运动时间：t=3h；汽车走的路程：s=27582km-27462km=120km；则汽车的平均速度：。
10、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，请按提示描述这两个小球的运动，图中每一个小格的长度为0.2m。
（1）求出小球B在编号3至编号7这段时间间隔内的平均速度vB=______m/s；
（2）分别求出小球A在编号1至编号3这段时间间隔内的平均速度v1=______m/s；小球A在编号5至编号7这段时间间隔内的平均速度v2=______．
（3）小球A在编号1至编号7这段时间间隔内的速度逐渐______（选填“变大”或“变小”）．
【答案】（1）0.8
（2）0.5
1.3
（3）
变大
【解析】（1）结合图可知，B球在编号3至编号7用时tB=4s，这段时间间隔内的通过的距离s=4.8m-1.6m=3.2m，
（1）所以平均速度；
（2）在编号1至编号3这段时间内A球的路程sA1=1.4m-0.4m=1m，时间tA1=2s，所以A球的运动速度为；
?在编号5至编号7这段时间内A球的路程sA2=5.8m-3.2m=2.6m，时间tA2=2s，所以A球的运动速度为；
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，即小球A在编号1至编号7这段时间间隔内的速度逐渐变大。
11、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（分度值为1cm）的斜面顶端由静止下滑，图中所示是小车到达A、B、C三处时电子表的显示：
（1）该实验是根据公式进行测量的。
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较（填“大、小”）。
（3）请根据图中所给信息回答：SAB=cm，tBC=s，vAC=m/s。
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏（填“大、小”）。
【答案】（1）
（2）小
（3）5.00
1s
0.033m/s
（4）大
【解析】（1）平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，计算公式为；
（2）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，斜面坡度应较小。
（3）由图示可得：SAB=SA-SB=10.00cm-5.00cm=5.00cm
tBC=1s，
SAC=SA-SC=10.00cm-0=10.00cm
tAC=3s，
平均速度：；
计时晚，所计时间偏小，用公式算出的速度偏大。
12、为了探究小球自由下落时的运动，某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下小球下落时的运动状态，如图所示。
（1）可以看出小球在做直线运动（选填“匀速”或“变速”），其理由是。
（2）如图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球下落运动的是。（选填图中的选项字母）
【答案】（1）变速直线运动
在相等的间隔时间内，小球运动的距离逐渐变大；
（2）C
【解析】（1）相机拍照间隔的时间是相同的，由图可知：在相等的间隔时间内，小球运动的距离逐渐变大，小球的运动速度逐渐变大，做的是变速直线运动；
（2）由照片中小球的运动轨迹可知，小球运动的速度随着时间的推移逐渐变大，图C符合题意。
选择题
13、小明想探究自己骑自行车上学的速度变化情况，他肯定不需要收集的证据是（ ）。
A．上学途中的各段路程的长短
B．小明家到学校的距离
C．小明通过各段路程所用的时间
D．小明的体重
【答案】D
【解析】小明需要将家到学校的距离分为几段，测量出各段路程的长短和通过各段路程所用的时间，计算出通过各段路程的平均速度，然后确定速度的变化情况。小明的体重与上述需要测量的物理量没有直接关系，不需要测量。
14、下面关于平均速度与瞬时速度的说法中不正确的是（ ）
A．平均速度是反映物体位置变化的物理量
B．平均速度只能大体上反映物体运动的快慢程度
C．瞬时速度可以精确反映物体在某一时刻运动的快慢程度
D．瞬时速度可以精确反映物体在某一位置运动的快慢程度
【答案】A
【解析】平均速度表示运动物体在某段时间内（或某段路程内）的快慢程度。
15、小刚家距学校1200米，上学时，前半段用了6分钟，后半段用了10分钟。问：小刚上学的平均速度为（ ）
A．1.25米/秒
B．2米/秒
C．7.5米/秒
D．0.83米/秒
【答案】A
【解析】已知路程s=1200m，求时间运动时间t=6min+10min=16min=960s，然后由平均速度求出平均速度1.25m/s；故选A
。
16、一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后3m时，用了2s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是（ ）
A.
1.5m/s
B.
2m/s
C.
1m/s
D
.2.5m/s
【答案】C
【解析】一个物体从静止开始沿一条直线加速通过一段路程，在通过这段路程的最后3m时，用了2s，则该物体在最后2s的平均速度是：；由于运动速度越来越快，所该物体在整段路程中的平均速度应小于1.5m/s，因此选项A、B、D都不正确。
17、如图所示的图象中，描述的是同一种运动形式的是（ ）
A．A与B
B．B与C
C．C与D
D．A与C
【答案】B
【解析】匀速直线运动的特点的图象有两种表示方法：
如果是v-t图象，则横轴表示时间，纵轴表示速度，因速度不变，所以图象是平行于横轴的射线，如图B。
如果是s-t图象，则横轴表示时间，纵轴表示距离，因速度不变，s与t成正比，所以图象是过点O的射线，如图C。故选B。
18、公路上，一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶，它用30s追上了它前方450m处的一辆匀速行驶着的自行车，这辆自行车的速度是（ ）
A.
5m/s
B.
10m/s
C.
15m/s
D.
20m/s
【答案】A
【解析】已知：72km/h=20m/s；
汽车运动的距离：S汽=V汽t=20m/s×30s=600m；
自行车运动的距离：S=600m﹣450m=150m；
自行车的速度：。
19、某物体作直线运动，前三分之一的路程速度为v1，后三分之二的路程速度为v2，则该物体全程的平均速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】设总路程为s，则前三分之一的路程的时间为；
后三分之二的路程的时间为；
所以平均速度等于。
三、解答题
20、某同学在爬山活动中上山、下山共用4h，如果他上山用2.4h，从原路下山的平均速度为1.5km/h，求他上山的平均速度是多少？
【答案】1km/h
【解析】∵上山时间：t上=2.4h；总时间：t=4h
∴t下=4h-2.4h=1.6h；
∵v下=1.5km/h；
∴下山的路程：s=v下t下=1.5km/h×1.6h=2.4km；
∵上山的路程和下山的路程相同
∴上山的平均速度：
答：他上山的平均速度是1km/h。
21、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：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有．
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
【答案】（1）（2）刻度尺、停表
（3）见解析
【解析】（1）．（2）刻度尺、停表．
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
①用木块作支撑物将长木板搭成斜面；
②用刻度尺测长木板（斜面）的长度；
③让小车从斜面的顶端自由释放，用秒表记下小车从顶端到底端的运动时间；
④改变斜面的坡度，重复第3步实验；
⑤再改变斜面的坡度，重复第3步实验；
⑥．由速度公式求出小车的速度，比较速度与坡度的关系，得出实验结论。
22、以“城市?让生活更美好”为主题的上海世博会于2010年5月1日拉开帷幕。同在N城工作的小王和小林结伴自己开车一起去看世博会。如图所示为他们在某一十字路口等红、绿灯后再次启动过程的频闪照片。该车从图示起点处（车头所对的零刻度线位置）由静止开始出发，同时，摄像头开始拍照，以后车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔0.2s曝光一次。仔细观察频闪照片，如果该车照此规律从起点运动0.8s到达D处。填写表格中所缺的数据（不需要估读）。
位置
起点
A
B
C
D
时间/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
路程/m
0
1
4
9
全程的平均速度/m.s-1
【答案】16；20
【解析】由图可知第三个0.2s到达第9格，第四个0.2s到达16格（16m）；
已知：s==16m
t=0.8s，
全程的平均速度：。
23、在“测量物体运动的平均速度”实验中。
（1）小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图14所示，小球在做_______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动，小球受力________（选填“平衡”或“不平衡”）。
图14
（2）实验数据如下表所示，小球在BC段的平均速度为______m/s，CD段的路程为_______m，比较AB与BC段的平均速度得_______（选填“>”、“<”或“=”）。
路程（m）
运动时间（s）
平均速度（m/s）
经过某点时的速度（m/s）
（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据做出了图像，如图15所示，假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图14中未画出），则该小球经过E点时的速度为_________m/s。
图15
（4）小球在运动过程中，经过路程中点时的速度为，经过时间中点时的速度为，则_______（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】（1）加速
不平衡
（2）1.8
1.5
<
（3）4.8
（4）>
【解析】（1）由图14知，小球在相同时间内通过的路程越来越大，说明小球在做加速运动；而加速运动反映了小球的运动状态不断变化，所以小球受力不平衡。（2）由得小球在BC段的平均速度为，显然；CD段的路程为。（3）由图像知，小球在斜面上的速度与时间t成正比关系，且比值大小为，因此经过2s后，小球通过E点时的速度为。（4）因为小球一直在做加速运动，所以小球经过路程中点时所用时间一定大于，可见小球的速度为时，小球还没到达路程的中点，也即是说，先有后有，所以有。2.4
科学探究：速度的变化
一、填空题
1、晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是6m/s，到终点时的速度为7m/s，则全程内的平均速度是_________。
2、一个运动物体在前2秒内的平均速度是3米/秒，后3秒内的平均速度是5米/秒，则它在5秒内的平均速度是_________。
3、一位同学骑自行车行驶在一段公路上，前5min行驶了1200m，然后又用0.5h行驶了8km，最后用5min行驶1000m。这位同学骑自行车前5min的平均速度是m/s，中途8km路程中的平均速度是m/s，通过整段公路的平均速度是m/s。
4、一小汽车以30m/s速度匀速行驶，司机突然发现前方有紧急情况，0.6s后开始刹车，又经4.4s滑行52m，车停止，则从发现情况到车停止的平均速度为m/s。
5、如图所示小球在水平面上做直线运动，每隔0.2s记录一次小球的运动位置，则小球从D点运动到F点的路程为cm，该过程的平均速度为m/s。
6、如图所示是木块在水平面上运动时每隔相等时间曝光一次所得到的照片，曝光时间间隔为0.02s，木块从1位置到3位置运动的距离是 cm，木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
7、如图是一小球从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点共运动了??????cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为??????m/s．
8、某物体在运动中，通过路程s1所用的时间为t1，接着以速度v2通过路程为s2，那么物体在它运动的全过程中的平均速度为m/s。
9、某汽车启动和到达的时刻及对应的里程表（表盘指示为千米数）示数如图所示，则汽车行驶的平均速度是km/h。
10、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，请按提示描述这两个小球的运动，图中每一个小格的长度为0.2m。
（1）求出小球B在编号3至编号7这段时间间隔内的平均速度vB=______m/s；
（2）分别求出小球A在编号1至编号3这段时间间隔内的平均速度v1=______m/s；小球A在编号5至编号7这段时间间隔内的平均速度v2=______．
（3）小球A在编号1至编号7这段时间间隔内的速度逐渐______（选填“变大”或“变小”）．
11、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（分度值为1cm）的斜面顶端由静止下滑，图中所示是小车到达A、B、C三处时电子表的显示：
（1）该实验是根据公式进行测量的。
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较（填“大、小”）。
（3）请根据图中所给信息回答：SAB=cm，tBC=s，vAC=m/s。
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏（填“大、小”）。
12、为了探究小球自由下落时的运动，某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下小球下落时的运动状态，如图所示。
（1）可以看出小球在做直线运动（选填“匀速”或“变速”），其理由是。
（2）如图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球下落运动的是。（选填图中的选项字母）
选择题
13、小明想探究自己骑自行车上学的速度变化情况，他肯定不需要收集的证据是（ ）。
A．上学途中的各段路程的长短
B．小明家到学校的距离
C．小明通过各段路程所用的时间
D．小明的体重
14、下面关于平均速度与瞬时速度的说法中不正确的是（ ）
A．平均速度是反映物体位置变化的物理量
B．平均速度只能大体上反映物体运动的快慢程度
C．瞬时速度可以精确反映物体在某一时刻运动的快慢程度
D．瞬时速度可以精确反映物体在某一位置运动的快慢程度
15、小刚家距学校1200米，上学时，前半段用了6分钟，后半段用了10分钟。问：小刚上学的平均速度为（ ）
A．1.25米/秒
B．2米/秒
C．7.5米/秒
D．0.83米/秒
16、一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后3m时，用了2s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是（ ）
A.
1.5m/s
B.
2m/s
C.
1m/s
D
.2.5m/s
17、如图所示的图象中，描述的是同一种运动形式的是（ ）
A．A与B
B．B与C
C．C与D
D．A与C
18、公路上，一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶，它用30s追上了它前方450m处的一辆匀速行驶着的自行车，这辆自行车的速度是（ ）
A.
5m/s
B.
10m/s
C.
15m/s
D.
20m/s
19、某物体作直线运动，前三分之一的路程速度为v1，后三分之二的路程速度为v2，则该物体全程的平均速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
三、解答题
20、某同学在爬山活动中上山、下山共用4h，如果他上山用2.4h，从原路下山的平均速度为1.5km/h，求他上山的平均速度是多少？
21、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：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有．
（3）实验步骤（可用画图或文字表述）：
22、以“城市?让生活更美好”为主题的上海世博会于2010年5月1日拉开帷幕。同在N城工作的小王和小林结伴自己开车一起去看世博会。如图所示为他们在某一十字路口等红、绿灯后再次启动过程的频闪照片。该车从图示起点处（车头所对的零刻度线位置）由静止开始出发，同时，摄像头开始拍照，以后车沿直线向右运动的过程中，照相机每隔0.2s曝光一次。仔细观察频闪照片，如果该车照此规律从起点运动0.8s到达D处。填写表格中所缺的数据（不需要估读）。
位置
起点
A
B
C
D
时间/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
路程/m
0
1
4
9
全程的平均速度/m.s-1
23、在“测量物体运动的平均速度”实验中。
（1）小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图14所示，小球在做_______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动，小球受力________（选填“平衡”或“不平衡”）。
图14
（2）实验数据如下表所示，小球在BC段的平均速度为______m/s，CD段的路程为_______m，比较AB与BC段的平均速度得_______（选填“>”、“<”或“=”）。
路程（m）
运动时间（s）
平均速度（m/s）
经过某点时的速度（m/s）
（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据做出了图像，如图15所示，假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图14中未画出），则该小球经过E点时的速度为_________m/s。
图15
（4）小球在运动过程中，经过路程中点时的速度为，经过时间中点时的速度为，则_______（选填“>”、“<”或“=”）。
