![人教版八年级物理上册通关讲义第4节测量平均速度(分层作业(原卷版+解析)01](http://www.enxinlong.com/img-preview/2/6/15971316/0-1720784545460/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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物理八年级上册第一章 机械运动第4节 测量平均速度巩固练习
展开A.4.8 m/sB.5 m/sC.5.25 m/sD.5.5 m/s
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如下图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,当小车到达A、B、C三处时电子表的显示数字分别表示“小时:分:秒”。
(1)该实验的原理是_______;
(2)实验中为了便于操作,应使斜面的坡度较_______(选填“大”或“小”),以减小测量______的误差;
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测段的平均速度______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)请你设计实验表格并填写和处理实验数据,得到小车全程、上半段路程的平均速度。______
3.小明在“测小车的平均速度”实验中,设计了如图所示的实验装置:小车做加速运动,如图,S1=S2
(1)该实验中除了图中已经有的器材,还需要两个主要的测量工具是______、______.
(2)实验中为了方便计时,应使斜坡的坡度较______(选填“大”或“小”).
(3)测出如图三段路程s1、s2、s对应的平均速度分别为v1、v2、v,这三个速度的大小关系是______.
4.小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律,每次都使小木块从斜面上点静止释放,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。
(1)通过分析上表数据可知:物块通过的路程与 成正比,表达式为:s= ;
(2)根据表格中的数据,物块自点开始计时的5s时间内通过的路程为 ;
(3)小明通过查阅资料知道,满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动(即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动),而且表达式中系数是一个恒量,这个恒量在
不同情况下是不同的。在上面实验中,你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数? 。(只需填一种方法即可)
5. 小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材有 。
(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”)
(3)经测量,S1=0.9m,S2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在S3上的平均速度是 m/s。
6.如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹,已知此次摄影的闪光频率
(每秒钟得到影像的次数)为100赫兹,网球的直径约为6cm。现将一条刻度尺放在照片上来估测网球的运动速度。由图可知,网球从A位置运动到B位置所用的时间是 s,网球在AB段运动的平均速度约为 m/s。
[能力提升练]
7.如图所示是测量小车平均速度的实验装置图。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( )
A.小车从A到B运动了10cm
B.小车从A到B的平均速度为3m/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.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处由静止释放
8.如图是小球从A沿直线运动到F的频闪照片,相邻两个点之间的时间间隔为0.2 s,则AF的距离为___________cm,小球从A到F的平均速度为___________m/s。
9.小明同学用如图所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.6s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 全程的平均速度。(选填:大于、等于、小于)
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。(选填:A、B)
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图2)。屏幕图象如图3所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填:匀速、加速)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s。
10.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”)。
A
B
C
D
s/m·s-1
t/s
0.5 1 1.5
1.2
3.6
2.4
(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“=”)。
(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。
(4)小球在运动过程中,经过路程sAE中点时的速度为,经过时间tAE中点时的速度为v2,则v1_______ v2(选填“>”、“<”或“=”)。
[高频考题实战练]
11.(2020·吉林省)在“测量小车运动平均速度”的实验中:
(1)需要的测量工具有停表和_______。
(2)为了减小实验误差,应使斜面坡度较____些。
(3)小车在3s内运动了0.9m,则它通过这段路程的平均速度为_____m/s。
12.(2021·青海中考真题)如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上行驶的情况,该小汽车做的是______直线运动,它在整个运动过程中的平均速度是______m/s。
从O点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从O点开始的路程s/m
0
0.3
1.2
2.7
4.8
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
经过某点时的速度(m/s)
sAB=0.3m
tAB=0.5s
vAB=0.6m/s
vB=1.2m/s
sBC=0.9m
tBC=0.5s
vBc=
vC=2.4m/s
SCD=
tCD=0.5s
vCD=3m/s
vD=3.6m/s
第4节 测量平均速度
[基础达标练]
1.一个物体在运动过程中前2/5路程的平均速度为6m/s,后3/5路程的平均速度为4.5m/s,则该物体全程的平均速度为( )
A.4.8 m/sB.5 m/sC.5.25 m/sD.5.5 m/s
【答案】B
【解析】
设总路程为s, 前2/5路程用的时间:
t1=,
后3/5路程所用的时间:
t2=,
物体全程时间:
t= t1+ t2=
全程平均速度:
v== =5m/s,
故选B.
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如下图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,当小车到达A、B、C三处时电子表的显示数字分别表示“小时:分:秒”。
(1)该实验的原理是_______;
(2)实验中为了便于操作,应使斜面的坡度较_______(选填“大”或“小”),以减小测量______的误差;
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测段的平均速度______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)请你设计实验表格并填写和处理实验数据,得到小车全程、上半段路程的平均速度。______
【答案】 小 时间 偏大
【解析】
(1)[1]实验室通过测量路程和时间来间接测量速度,故测小车平均速度的实验原理是。
(2)[2][3]实验中,应使斜面的坡度较小,这样小车运动的时间较长,方便计时,以减小测量时间的误差。
(3)[4]如果让小车过了A点才开始计时,计时晚,所测时间偏小,由可知,计算出的平均速度偏大。
(4)[5]由题图可知,小车通过全程的路程,全程的时间,全程的平均速度为
小车通过上半段的路程是,上半段的时间,上半段的平均速度为
实验的表格为:
3.小明在“测小车的平均速度”实验中,设计了如图所示的实验装置:小车做加速运动,如图,S1=S2
(1)该实验中除了图中已经有的器材,还需要两个主要的测量工具是______、______.
(2)实验中为了方便计时,应使斜坡的坡度较______(选填“大”或“小”).
(3)测出如图三段路程s1、s2、s对应的平均速度分别为v1、v2、v,这三个速度的大小关系是______.
【答案】(1)刻度尺,停表;(2)小;(3)
【解析】
分析(1)要想测得速度,根据公式,一定要测量出的物理量是:路程和时间;
(2)若要计时方便,应使所用的时间长些;
(3)小车在下滑过程中,速度逐渐变大,由此可以判断出各段平均速度的大小.
解:(1)根据公式v=st可知,要想测出平均速度,需要测量出的物理量是:路程s和时间t,对应的测量工具分别为刻度尺和秒表;(2)若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上通过的时间更长;(3)因为小车在下滑过程中越来越快,所以最初那半段最慢,最末那半段最快,全程的平均速度居中。
【考点】变速运动与平均速度.
【点评】本题考查“测小车的平均速度”的实验,一定学会读出路程和时间,按平均速度的定义代入求出平均速度.
4.小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律,每次都使小木块从斜面上点静止释放,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。
(1)通过分析上表数据可知:物块通过的路程与 成正比,表达式为:s= ;
(2)根据表格中的数据,物块自点开始计时的5s时间内通过的路程为 ;
(3)小明通过查阅资料知道,满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动(即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动),而且表达式中系数是一个恒量,这个恒量在
不同情况下是不同的。在上面实验中,你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数? 。(只需填一种方法即可)
【答案】(1)所用时间的平方 (2)0.3t2 (3)7.5m (4)增大实验装置中的斜面倾角
【解析】
(1)表格中数据时间是1s的时候,路程是0.3m;时间是2s的时候,路程1.2m;时间是3s的时候,路程是2.7m;时间是4s的时候,路程是4.8m;据此可得物体通过的路程与所用时间的平方成正比;表达式为:s= 0.3t2;
(2)物块自点开始计时的5s时间内通过的路程s= 0.3t2 s= 0.3×52=7.5m
(3)斜面倾角不变时,物块由静止释放,在向下运动的过程中,表达式中系数是一个恒量, 我们可以通过增大实验装置中的斜面倾角来增大这个系数。
5. 小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材有 。
(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”)
(3)经测量,S1=0.9m,S2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在S3上的平均速度是 m/s。
【答案】(1)刻度尺;(2)较小;(3)0.5。
【解析】(1)测量小车的平均速度需要用秒表测出时间,用刻度尺测出小车通过的距离,然后利用v= EQ \F(s,t) 计算;
(2)若要计时方便,应使所用的时间长些;
(3)求出s3的距离和时间,利用速度公式计算速度。
解:(1)根据可知v= EQ \F(s,t) ,测量小车的平均速度需要用秒表测出时间,用刻度尺测出小车通过的距离,题目中已经给出了秒表,因此还需要的实验器材是刻度尺;
(2)若要计时方便,应使斜面的坡度较小一些,使小车在斜面上通过的时间更长。
(3)s1=0.9m,s2=0.4m,则s1=0.9m-0.4m=0.5m,
由图知,t3=1s,所以小车在s3上的平均速度v3= EQ \F(s3,t3) = EQ \F(0.5m,1s) =0.5m/s
6.如图是一位摄影爱好者用频闪摄影技术拍摄的一张照片,清晰地记录了网球被击出后某一段的运动轨迹,已知此次摄影的闪光频率
(每秒钟得到影像的次数)为100赫兹,网球的直径约为6cm。现将一条刻度尺放在照片上来估测网球的运动速度。由图可知,网球从A位置运动到B位置所用的时间是 s,网球在AB段运动的平均速度约为 m/s。
【答案】0.04;20。
【解析】根据摄影的闪光频率结合图示得出网球从A位置运动到B位置所用的时间和小球从A位置运动到B位置实际通过的路程,然后利用速度公式计算速度。
解:
根据题意可得,网球从A位置运动到B位置所用的时间:t=EQ \F(4,100) s=0.04s,
由图知,刻度尺的分度值为0.1cm,照片中一个网球占据刻度尺的3个小格,即照片中网球的直径为0.30cm,
照片中网球从A位置运动到B位置通过的路程为4.00cm,
已知网球的实际直径约为6cm,设网球实际通过的路程为s,
由比例关系可得:EQ \F(s,4.00cm)= EQ \F(6cm,0.30cm),
解得s=80.00cm=0.8m,
则网球在AB段运动的平均速度:v=EQ \F(s,t)= EQ \F(0.8m,0.04s)= 20m/s。
[能力提升练]
7.如图所示是测量小车平均速度的实验装置图。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( )
A.小车从A到B运动了10cm
B.小车从A到B的平均速度为3m/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.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处由静止释放
【答案】C
【解析】
A.小车车头在A点时,在10.00cm刻度线处;小车车头在B点时,在1.00cm刻度线处,故小车从A到B运动距离
故A错误;
B.由图可知,小车在A点时,时间为:“15:35:20”,小车在B点时,时间为:“15:35:23”,故小车从A到B的用时3s。根据可知,小车从A到B的平均速度
故B错误;
C.若小车到达B点时未及时停止计时,则测量的时间t会偏大,根据可知,此时计算得出的全程平均速度会偏小,故C正确;
D.小车在C点静止释放至B点所用的时间为,小车在A点静止释放,C点至B点所用的时间为,分析可得,,故测量小车在整个运动过程中CB段的平均速度,应该将小车从A处由静止释放。若从C处静止释放,测量的小车在整个运动过程中CB段的平均速度将偏小,故D错误。
故选C。
8.如图是小球从A沿直线运动到F的频闪照片,相邻两个点之间的时间间隔为0.2 s,则AF的距离为___________cm,小球从A到F的平均速度为___________m/s。
【答案】 12.50 0.125
【解析】
[1]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,读数时,读到最小分度值的下一位,故AF的距离为12.50cm。
[2]由[1]分析可知,小球从A到F的路程为
小球从A到F之间有5个间隔,故小球从A到F的时间为
小球从A到F的平均速度为
9.小明同学用如图所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.6s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 全程的平均速度。(选填:大于、等于、小于)
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。(选填:A、B)
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图2)。屏幕图象如图3所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填:匀速、加速)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s。
【答案】(1)小于;(2)A;(3)加速;0.8。
【解析】(1)根据图象读出AB段和BC段的距离和时间,运用公式v=eq \f(s,t)求出AB段和BC段的平均速度;并进行比较;
(2)测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
(3)匀速直线运动的v﹣t图象是一条平行于时间轴的直线,匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线,减速直线运动的v﹣t图象是一条向下倾斜的直线。
解:
(1)设全程路程为L,则小车运动的距离sAC=L,sAB= EQ \F(1,2) L,
由题知,所用的时间tAC=2.6s,tAB=t2=1.8s,
则小车在前半程的平均速度:vAB=eq \f(sAB, tAB) =eq \f( EQ \F(1,2)L,1.8s) =eq \f(L,3.6s);
小车运动全程的平均速度:vAC=eq \f(sAC, t1) =eq \f(L,2.6s);
所以vAB<vAC,即AB段的平均速度小于全程的平均速度;
(2)测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
(3)匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线,由图象可知,小车在斜面上滑下时是加速运动的;小车到达坡底时的时间是25s,对应的速度为0.8m/s。
10.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”)。
A
B
C
D
s/m·s-1
t/s
0.5 1 1.5
1.2
3.6
2.4
(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“=”)。
(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。
(4)小球在运动过程中,经过路程sAE中点时的速度为,经过时间tAE中点时的速度为v2,则v1_______ v2(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v= EQ \F(s,t) 得小球在BC段的平均速度为vBC= EQ \F(sBC,tBC) = EQ \F(0.9m,0.5s) =1.8m/s,显然vAB<vBC;CD段的路程为SCD= vCD tCD=3m/s×0.5s=1.5m。(3)由v-t图像知,小球在斜面上的速度v与时间t成正比关系,且比值大小为 EQ \F(v,t) =2.4,因此经过2s后,小球通过E点时的速度为vE=2.4×2m/s=4.8m/s。(4)因为小球一直在做加速运动,所以小球经过路程sAE中点时所用时间一定大于 EQ \F(1,2) tAE,可见小球的速度为v2时,小球还没到达路程sAE的中点,也即是说,先有v2后有v1,所以有v1>v2。
[高频考题实战练]
11.(2020·吉林省)在“测量小车运动平均速度”的实验中:
(1)需要的测量工具有停表和_______。
(2)为了减小实验误差,应使斜面坡度较____些。
(3)小车在3s内运动了0.9m,则它通过这段路程的平均速度为_____m/s。
【答案】 (1). 刻度尺 (2). 缓(或小) (3). 0.3
【解析】
【详解】(1)[1]“测量小车运动的平均速度”的实验,该实验的原理是,所以需要的测量工具有停表和刻度尺。
(2)[2]为了提高计时的准确性并减小误差,应使所用的时间长些,小车运动的速度慢一些,所以应使斜面的坡度变小。
(3)[3]小车通过这段路程的平均速度
12.(2021·青海中考真题)如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上行驶的情况,该小汽车做的是______直线运动,它在整个运动过程中的平均速度是______m/s。
【答案】变速 13.5
【详解】
[1]分析图可知,小车相同时间内运动的路程不同,速度,所以整个过程小车运动的速度不同,整个过程小车做变速运动。
[2] 它在整个运动过程中的平均速度
路程s/cm
运动时间t/s
平均速度v/(cm/s)
120
5
24
60
3
20
路程s/cm
运动时间t/s
平均速度v/(cm/s)
120
5
24
60
3
20
从O点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从O点开始的路程s/m
0
0.3
1.2
2.7
4.8
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
经过某点时的速度(m/s)
sAB=0.3m
tAB=0.5s
vAB=0.6m/s
vB=1.2m/s
sBC=0.9m
tBC=0.5s
vBc=
vC=2.4m/s
SCD=
tCD=0.5s
vCD=3m/s
vD=3.6m/s
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