初中物理教科版八年级上册第二章 运动与能量3 测量物体运动的速度一课一练

2.3测量物体运动的速度实验题练习（3）2021-2022学年教科版物理八年级上册第二章

姓名：___________班级：___________

一、实验题

1．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）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示，分别是：A（15:35:20）、B（15:35:20）、C（15:35:22）（数字分别表示“时：分：秒”）

（1）该实验的原理是______；

（2）实验中斜面的坡度不能过大的原因是______；

（3）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，则会使所测段的平均速度______；（填“偏大”或“偏小”）

（4）小明通过计算得出小车在段的平均速度______；整个过程小车的平均速度为______。

2．如图是“测量小车运动的平均速度”的实验装置，让小车从斜面的A点由静止释放开始下滑，分别测出小车从A点到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

（1）该实验的测量原理是______。

（2）除了刻度尺，实验中用到的测量工具还有______；

（3）实验测得小车从A滑到B的时间tAB＝1.6s，从A滑到C的时间tAC＝2.4s，则BC段的平均速度vBC＝______m/s；

（4）实验时小车的速度很快，不便于测量时间，则应______（填“增大”或“减小”）斜面坡度；

（5）小楠实验时，又选用了形状相同、轻重不同的小车，在同一个斜面上做了多次实验，记录数据如表，分析表中数据可知：小车的平均速度与小车的轻重______（填“有”或“无”）关。

3．平均速度是描述变速直线运动的快慢，是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有______和______。使用停表测量时间，用刻度尺测量物体运动的路程，用公式______求出物体运动的平均速度。体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。做物理实验时，要有认真仔细的科学态度，要实事求是测量和记录实验数据，要养成与他人交流合作的精神。

4．在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示。让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tAB、tAC。

（1）该实验的实验原理是：______；还需要用到的测量工具______；

（2）在小车能下滑的情况下，使用的斜面的坡度较______，（选填“小”“大”），其目的是：______；

（3）实验时，如果让小车过了A点才开始计时，则会使所测AC段的平均速度VAC偏______（选填“大”“小”），经测量，tAB=3.0s，tAC=5.0s，则小车是______（选填“匀速” “变速”）直线运动。

5．光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图甲所示，S是光源，K是光接收器，当有不透明物体通过光电门时，物体会遮住光源，接收器K接收不到光信号，计时器便开始计时，当物体通过后，接收器K重新接收光信号，计时结束，即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示，某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度，小车上安装有遮光板，A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。

（1）若小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度v=______；

（2）若已知遮光板宽度d=1cm。让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动，两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s，tB=0.005s，则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=______m/s，vB=______m/s；

（3）由实验可知：小车沿斜面向下做 ______（选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。

6．物理课上，老师提出问题：如何利用一把量程只有10 m 的卷尺和手表测定你正常步行时由家走到学校的平均速度。李杨和王峰同学分别设计出自己的方案。

李杨同学的部分方案是：

①用卷尺测出自己正常步行十步的长度l；

②___________；

③算出从家到学校的距离；

④___________；

⑤计算出的平均速度v=________。（用已知量和测得量表示）

王峰同学的方案是：先用卷尺测出正常步行 1 min 所走的路程 s1，再用手表测出从家走到学校所用的时间 t，由此求出总路程 s，再根据速度公式求出平均速度v。请你完成下列内容：

（1）请将李杨同学的方案补充完整；

（2）从实验的可操作性、误差等方面分析，你认为这两位同学的实验方案哪一个更好并简述理由。___________；

7．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，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示，则：

（1）观察图可知，tBC=_________s；sAB=_________cm，AB段的平均速度vAB=_______cm/s；

（2）在测量小车到达B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）要使小车的平均速度减小，可采用的方法是____________。

8．（1）如图所示，测平均速度时，测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t，小车长为s1，斜面长为s2，则：

（1）小车从A到B的平均速度为v=_________（用题中的字母表示），实验用到的测量工具有刻度尺和_________；

（2）在实验中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当_________（选填“大”或“小”）一些；

（3）某次实验中，小车从斜面顶端运动到底端的距离为120cm，图中的电子停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻（数字分别表示“小时:分:秒”），则在该次实验中，小车通过后半程的平均速度是_________m/s；

（4）由实验测量数据可知，小车从斜面顶端运动到底端的过程中做_________（选填“匀速”或“变速”）直线运动；

（5）若在测量前半程的平均速度时，小明在小车向下滑行一段距离后才开始计时，这样测得的前半程平均速度的大小与真实值相比会_________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。

9．物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟测量小车的平均速度，如图所示，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刻的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”。

(1)小车从斜面下滑过程中，其速度变化情况是_______________（填“变大，变小，不变”）。

(2)由图可知，小车从甲位置运动至丙位置的平均速度是________。

(3)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大，你认为这样做的理由是___________（答案合理即可）。

10．物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置：让小车从带有刻度的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则：

（1）本实验是根据公式_______进行测量的；

（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较_______（选填“大”或“小”），金属片的作用是_______。

（3）在BC段运动的路程是_______dm；在AB段运动的平均速度是______m/s；在AC段运动的平均速度是_______m/s。

（4）实验前必须熟练使用电子停表，如果小车还没到达C点就停止计时，则测量AC段的平均速度会偏_______（选填“大”或“小”）。

11．小兮在“测小车平均速度”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三处时电子秒表（单位s）所显示的时间。

（1）实验原理是______；

（2）实验时应使斜面的坡度小些，这样做的目的是______；

（3）某次实验的过程如图所示，图中的机械停表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻，如果小车过了A点才开始计时，则测得上半段的平均速度vAB会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；如果实验操作都正确，则小车通过斜面下半段路程的平均速度是vBC______m/s；

（4）实验过程中，把vAB、vBC、vAC三者由大到小排列，顺序为______，根据测量可知，小车全程做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

参考答案

1．    为了便于测量时间    偏大    0.5    0.3   

【详解】

（1）[1]实验需要测出路程和时间，根据公式计算出速度，所以该实验的原理是。

（2）[2]斜面的坡度不能过大，因为坡度过大时，小车下滑的时间过短，不便于测量时间。

（3）[3] 如果让小车过了A点后才开始计时，那么测量的时间偏小，在路程一定时，速度偏大。

（4）[4]小车在段的平均速度

[5]整个过程小车的平均速度为

2．v＝    秒表    0.5    减小    无   

【详解】

（1）[1]用刻度尺测量小车通过的路程，用停表测量时间，然后利用求得小车的平均速度，测量原理是。

（2）[2]由（1）知，除了刻度尺，实验中还用到测量时间的工具秒表；

（3）[3]由图知，刻度尺的分度值为1cm，BC段的路程

sBC＝40.0cm

所用时间

tBC＝tAC﹣tAB＝2.4s﹣1.6s＝0.8s

则BC段的平均速度

（4）[4]斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动得越快，通过某段距离所用的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，应减小斜面坡度。

（5）[5]分析表中数据可知，在小车轻重不同的条件下，小车通过相同的距离所用时间相同，根据，小车的平均速度相同，故小车的平均速度与小车的轻重无关。

【点睛】

本题测量小车运动的平均速度，考查实验原理、所用的测量工具、平均速度的计算、对实验方案的改进和对实验数据的分析。

3．停表    刻度尺    v=   

【详解】

[1][2]平均速度是描述变速直线运动的快慢，是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有停表和刻度尺。使用停表测量时间,用刻度尺测量物体运动的路程。
[3]用公式求出物体运动的平均速度。

4．    停表    小    便于测量时间    大    变速   

【详解】

（1）[1][2]测量物体运动的平均速度，实验原理为，可知需要测量的物理量有路程和时间。提供的器材可以测量路程，所以还需要停表测量时间。

（2）[3][4]小车下滑过程中，坡度尽可能小一些，小车的下滑速度就比较小，滑到底端所需时间较长，便于测量时间。

（3）[5][6]如果让小车过了A点后才开始计时，计时晚，所计时间偏小，由知道，算出的速度偏大。由题意可知，小车通过BC段的时间为

由图可知，AB段和BC段的路程相等，所需时间不等，所以小车做变速运动。

5．    1    2    加速   

【详解】

（1）[1]小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，由可知小车通过光电门的速度

（2）[2][3]小车通过A、B两光电门的速度分别为

（3）[4]因为小车通过B光电门的速度大于通过A光电门的速度，说明小车下滑时速度越来越快，即小车沿斜面向下做加速运动。

6．数出从家走到学校的步数为n    用手表测出从家走到学校所用的时间为t        见解析   

【详解】

（1）②[1]他一步的长度为，并需要知道自己从家到学校步行的总步数n，总路程为。

④[2]用手表测出从家走到学校所用的时间为t。

⑤[3]李杨的平均速度

（2）[4]李杨同学借助十步的总长度，计算一步长，由于总路程较小，而总步数多，误差会较大，故王峰的方案更为合理。

7．1    20.0    10.0    小    见解析   

【详解】

（1）[1]小车从B到C用时

tBC=15∶35∶23-15∶35∶22=1s

[2]由图可知，小车从A到B的距离

sAB=20.0cm

[3]小车从A到B用时

tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s

AB段的平均速度

vAB==10.0cm/s

（2）[4]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，由可知平均速度会偏小。

（3）[5]要使小车在斜面上运动的平均速度变小，可减小斜面的倾斜程度。

8．    秒表    小    0.3    变速    偏大   

【详解】

（1）[1]小车由A运动到B通过的路程

s=s2-s1

则对应的平均速度

[2]在这个实验中，需要测量路程和时间，所用到的测量工具有刻度尺和秒表。

（2）[3]实验中，为了方便计时，应让小车在斜面上运动的时间长些，则应使斜面的倾角小些。

（3）[4]由图示知，小车通过后半程的时间

t后=10:35:05-10:35:03=2s

通过这段路程对应的平均速度

（4）[5]小车通过前半程所用时间

t前=10:35:03-10:35:00=3s

小车在斜面上运动的整个过程中，通过相同路程，所用时间不同，所做的是变速直线运动。

（5）[6]测前半程的平均速度时，小车下滑一段距离才开始计时，则测得的时间比实际时间少，而通过的路程是准确值，据知，测得的速度会比真实值大。

9．变大    0.15    见详解   

【详解】

(1)[1]由图可知，甲到乙时间为2s，距离为26.0cm，乙到丙时间为4s，距离为64.0cm，所以甲到乙速度为

乙到丙速度为

所以小车从斜面下滑过程中，其速度变化情况是变大。

(2)[2]小车从甲位置运动至丙位置的路程为90cm，时间为6s，平均速度是

(3)[3]为了方便计时，应使小车运动的速度慢一些，所以，应使斜面的坡度较小。

10．    小    便于准确定位、计时    5.00    0.2    0.3    大   

【详解】

（1）[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）[2]实验中，斜面应尽量选择较小坡度，这样设计是为了实验中便于测量小车的运动时间。

[3]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，与小车相碰发出声音，便于准确定位、计时。

（3）[4]由图示可知

sBC=6.00dm−1.00dm=5.00dm

[5]由图示可知

sAB=10.00dm−6.00dm=4.00dm

tAB=15:35:22−15:35:20=2s

AB段的平均速度

[6]由图示可知

sAC=10.00dm−1.00dm=9.00dm

tAC=15:35:23−15:35:20=3s

AC段的平均速度

（4）[7]如果小车还没到达C点就停止计时，会导致时间的测量结果偏小，由公式知，平均速度会偏大。

11．    方便计时    偏大    0.4    vBC＞vAC＞vAB    变速   

【详解】

(1)[1]该实验原理是。

(2)[2]实验中为了方便计时，则小车运动运动时间要大一些，故应使斜面坡度较小。

(3)[3]如果小车过了A点后才开始计时，会导致所测时间偏小，根据可知：测得上半段的平均速度vAB会偏大。

[4]图中刻度尺的分度值为1mm，小车在B点的对应的刻度40.00cm，sBC＝40.00cm；由图示知：tBC＝1.0s；则

(4)[5][6]小车在A点的对应的刻度80.00cm，sAC＝80.00cm，tAC＝3.0s；则

小车通过AB段的距离为

sAB＝80.00cm﹣40.00cm＝40.00cm

小车通过AB段的时间tAB＝2.0s，通过AB段的平均速度

比较可知

vBC＞vAC＞vAB

根据测量可知，小车的运动速度越来越快，小车全程做变速直线运动。