中考物理二輪復(fù)習(xí)題型專項復(fù)習(xí)專題01 平均速度的測量實驗（含解析）

專題01平均速度的測量實驗【知識儲備】實驗原理：v=s/t；本實驗采用的方法是間接測量法；實驗裝置：如圖所示測量工具：(1)用刻度尺測量路程；(2)用停表(秒表)測量時間.實驗關(guān)鍵：前半段路程：讓小車從斜面的頂端開始自由下滑，用停表記錄小車到達斜面中點時需要的時間t1；整個路程：重新讓小車從斜面的頂端開始自由下滑，用停表記錄小車到達斜面底端時需要的時間t2。數(shù)據(jù)處理：前半段的平均速度：v1=s1/t1；后半段的平均速度：v2=s2/(t2-t1)；整個路程的平均速度:v3=s/t2。大小關(guān)系：v2>v>v1要點探究：在實驗中為什么斜面的坡度不宜過大?答：不讓小車滑得太快，方便測量時間。為什么在斜面的底端放金屬片?答：①便于確定終點在同一位置；②便于測量時間。如何使小車的平均速度增大?答：增大斜面的長度或增大斜面的傾角。小車在下滑的過程中是什么運動形式?答：變速直線運動或加速直線運動。為什么要多次測量?答：求平均值減小誤差。失分盲點：測小車通過的路程時,必須從開始計時的車頭量到計時結(jié)束的車頭，不能從斜面頂端量到斜面底端或從車頭量到車尾。（頭對頭測量）測量后半段平均速度時，不能使小車從中點靜止釋放。小車整個路程的平均速度不等于小車在各段路程平均速度的平均值。【專題突破】1．小明同學(xué)用如圖所示的實驗裝置“測量小車的平均速度”，小車沿斜面從A處由靜止開始下滑，用刻度尺可測出小車在不同路段的路程．請你解答下列問題：（1）實驗中應(yīng)使斜面的坡度較小，目的是便于測量時間．（2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是AB（填字母）。A.該實驗還缺少一個測量工具是秒表B.小車在AB段的速度小于BC段的速度C.實驗操作中不使用擋板也能保證計時準確D.在測量BC段小車的速度時，應(yīng)該讓小車從B點由靜止釋放【解答】解：（1）若要計時方便，應(yīng)使斜面的坡度小一些，使小車在斜面上通過的時間更長。（2）A、由圖可知，斜面上自帶刻度尺，則該實驗還缺少一個測量工具是秒表，故A正確；B、由與小車運動越來越快，所以tAB＞tBC，由題意知sAB＝sBC，根據(jù)v=st得，所以vAB＜vC、實驗中使用的擋板，其目的是便于測量時間，故C錯誤；D、小車在下滑過程中，到達B點的速度并不為零，所以讓小車從B點由靜止釋放，到達C點的時間，并不等于下半程的時間，故D錯誤。故選AB。故答案為：（1）便于測量時間；（2）AB。2．小紅同學(xué)在做“測量平均速度”的實驗時，她用彈簧測力計沿水平方向以恒定的拉力將物塊從位置A拉到位置F。如圖是物塊從A處沿直線運動到F處的頻閃照片，若頻閃照相機每隔0.2s閃拍一次分析照片，可知物塊從A處到F處共運動了12.50cm的路程，所用時間為1s，物塊從C處運動到F處的平均速度為0.175m/s。【解答】解：由圖可知刻度尺的分度值是0.1cm，則從A到F運動的路程為12.50cm，所用時間：5×0.2s＝1s，由圖可知物體從C到F的路程為s＝12.50cm﹣2.00cm＝10.50cm＝0.1050m，所用時間t＝3×0.2s＝0.6s，則物塊從C到F的平均速度：v=s故答案為：12.50；1；0.175。3．如圖1是“測量小車運動的平均速度”的實驗裝置，讓小車從斜面的A點由靜止釋放，開始下滑，分別測出小車從A點到達B點和C點的時間，即可測出不同階段的平均速度。（1）小車的平均速度是通過間接（選填“直接”或“間接”）測量的方法測得的，其原理是v=st（2）除了刻度尺，實驗中用到的測量工具還有秒表。（3）實驗測得小車從A滑到B的時間tAB＝1.6s，從A滑到C的時間tAC＝2.4s，則AB段的路程是SAB＝40.0cm，AB段的平均速度vAB＝0.25m/s，BC段的平均速度vBC＝0.5m/s。（4）實驗時，發(fā)現(xiàn)小車下滑的速度很快，不便于測量時間，則應(yīng)采取的操作是斜面坡度小些。（5）圖2是小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的斜面上小車的速度隨時間變化的關(guān)系圖象，符合實際情況的是B（填字母）。（6）小楠實驗時，又選用了形狀相同、輕重不同的小車，在同一個斜面上做了多次實驗，記錄數(shù)據(jù)如表：分析表中數(shù)據(jù)可知：小車的平均速度與小車的輕重?zé)o（選填“有”或“無”）關(guān)。實驗序號小車的輕重運動距離運動時間1較輕1.00m2.5s2較重1.00m2.5s3更重1.00m2.5s【解答】解：（1）用刻度尺測量路程，用停表測量時間，然后利用v=s（2）除了刻度尺，實驗中用到的測量工具還有秒表測量時間；（3）（5）由圖知，刻度尺的分度值為1cm，AB段的路程sAB＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm，tAB＝1.6sAB段的平均速度vAB=s由圖可知sAC＝80.0cm＝0.8m，tAC＝2.4s，sBC＝40.0cm＝0.4m，tBC＝2.4s﹣1.6s＝0.8s，所以小車由A滑至C的過程中平均速度vAC=s小車由B滑至C的過程中平均速度vBC=s由數(shù)據(jù)可知，滑塊的速度越來越大，故B正確；（4）斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運動越快，過某點的時間會越短，計時會越困難，所以為使計時方便，斜面坡度應(yīng)小些。（6）分析表中數(shù)據(jù)可知：小車的平均速度與小車的輕重?zé)o關(guān)，因為小車從較輕→較重→更重，所通過的路程和時間都相等，由v=s故答案為：（1）間接；v=s4．同學(xué)們在進行“測量平均速度的實驗”時，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，讓小車從帶有刻度（分度值為1cm）的斜面頂端由靜止滑下。（1）該實驗是利用公式v=st進行測量的。為了方便計時，應(yīng)使斜面的坡度較?。ㄟx填“大”或“小”），金屬片的作用是（2）下列圖像中能較準確地反映小車運動情況的是C。（3）同學(xué)們從A點開始計時，用電子停表分別測量了小車經(jīng)過B、C點的時間。整理實驗數(shù)據(jù)并記錄在如下所示的表格中，BC段的平均速度約為1.7m/s，AB、BC、AC三段的平均速度vAB、vBC、vAC的大小關(guān)系是vBC＞vAC＞vAB。路段運動時間t/s平均速度v/（m?s﹣1）AB0.450.89BC0.3（4）實驗完成后，有同學(xué)猜想物體從斜面上下滑的快慢可能與斜面的高度有關(guān)，于是他讓小車分別從斜面上不同高度處由靜止釋放，測出下滑時間。通過測量，他發(fā)現(xiàn)每次下滑的時間不同，于是他判斷該猜想是正確的。請你指出該同學(xué)實驗過程中存在的問題：改變高度時，沒有控制長度一定（或路程不同，不能只通過時間比較運動快慢）?！窘獯稹拷猓海?）該實驗是根據(jù)v=s為了方便計時，實驗中，斜面應(yīng)盡量選擇較小坡度，這樣設(shè)計是為了實驗中便于測量小車的運動時間；聽到撞擊金屬片的聲音便于準確定位、計時；（2）A中，通過的距離不變；B中，通過的距離與時間成正比，做勻速直線運動；D中，速度不變，故ABD錯誤，小車從斜面頂端由靜止滑下后做加速運動，速度變大，圖C中，相同時間通過的距離變大，如下所示；只有C正確，故應(yīng)選C；（3）由圖一可知，sBC＝5.50dm﹣0.50dm＝5.00dm＝0.5m，BC段的平均速度約為：vBC=s由圖一和表格可知，sAC＝9.50dm﹣0.50dm＝9.00dm＝0.9m，tAC＝0.45s+0.3s＝0.75s，AC段的平均速度約為：vAC=s比較可知，vBC＞vAC＞vAB；（4）研究物體從斜面上下滑的快慢可能與斜面的高度有關(guān)，要控制控制斜面的長度一定，故實驗過程存在的問題：改變高度時，沒有控制長度一定（或路程不同，不能只通過時間比較運動快慢）。方故答案為：（1）v=st；??；便于準確定位、計時；（2）C；（3）1.7；vBC＞vAC＞v5．在掌握了測量物體平均速度的方法后，小明將它應(yīng)用在實踐：他事先用皮尺測量了汽車的實際長度是4.0m，再用頻閃照相機拍攝得到汽車行駛過程中的一組照片（如圖1所示），已知：頻閃照相機每隔0.4s曝光一次，照片中汽車的長度是2.0cm，照片中O到C的長度L＝12.0cm。（1）觀察汽車行駛的頻閃照片可知：OA＜AB＝BC由此可以得出汽車從O到C過程中行駛速度的變化情況是先加速后勻速。（2）為了通過表格所給的信息計算出汽車從O行駛到C點的平均速度，請你在設(shè)計的表格中將空缺的①②部分補充完整：①汽車從O到C實際運動的距離s/m；②汽車從O到C實際運動的時間t/s汽車從O到C的平均速度約為20m/s。照片中O到C的長度L/cm①②汽車的平均速度v/m?s﹣112.0（3）在如圖2s﹣t圖像中，①②③三條曲線能大致描述汽車從0到c整個運動情況的圖像是③（填序號）；其中曲線②表示物體做的是勻速運動?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)圖示可知，相同時間內(nèi)，汽車通過的路程先增大后相等，所以汽車先做加速運動再做勻速運動；（2）由v=st可知，要計算平均速度，需要知道汽車從O到C實際運動的距離s/m和汽車從O到C實際運動的時間t/s，因此表中①是汽車從O到C實際運動的距離s/m；因為汽車的實際長度是4.0m，照片中汽車的長度為2.0cm，照片中O到C的長度L＝12.0cm，OC的實際長度為：sOC=4.0m汽車從O到C的平均速度約為v=s（3）由圖（a）知①圖線汽車先做勻速運動，再做減速運動，故①不符合題意；由②知汽車一直做勻速運動，故②不符合題意；由③知汽車先做加速運動，再做勻速運動，故③符合題意；故選③。故答案為：（1）先加速后勻速；（2）汽車從O到C實際運動的距離s/m；汽車從O到C實際運動的時間t/s；20；（3）③；勻速運動。6．小明同學(xué)用如圖1的裝置研究小車在斜面上的運動。他將小車從坡頂A處靜止釋放，測出小車從A滑到坡底C處的時間t1＝2.5s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點B處的時間t2＝1.8s。（1）通過小明的測量數(shù)據(jù)可以判斷，小車在前半程的平均速度小于全程的平均速度。（選填“大于”、“等于”或“小于”）（2）小明想測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從A處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時。（選填“A”或“B”）（3）物體運動的情況還可以通過另一種辦法即時測定、顯現(xiàn)出來。位置傳感器利用超聲波測出不同時刻小車與它的距離，計算機就可以算出小車在不同位置的速度，如圖2所示。屏幕圖象如圖3所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖象可以看出小車在斜面上滑下時是加速（選填“勻速”或“加速”）運動的；小車到達坡底時的速度為0.8m/s。【解答】解：（1）由題知，小車全程運動的時間t1＝2.6s，小車前半段路程運動的時間t2＝1.8s，設(shè)全程路程為s，則小車運動全程的平均速度v1=s小車在前半程的平均速度v2=1由v1＞v2可知，小車在前半程的平均速度小于全程的平均速度；（2）測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從A處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；（3）勻加速直線運動的v﹣t圖象是一條向上傾斜的直線，由圖象可知，小車在斜面上滑下時是加速運動的；小車到達坡底時的時間是2.5s，對應(yīng)的速度為0.8m/s。故答案為：（1）小于；（2）A；（3）加速；0.8。7．如圖所示是測量小車沿斜面下滑的平均速度的實驗。（1）該實驗?zāi)康氖蔷毩?xí)用刻度尺和停表測平均速度。（2）該實驗原理是v=st（3）實驗時應(yīng)保持斜面的傾角較小，這是為了減小測量時間（填“路程”或“時間”）時造成的誤差。（4）斜面傾角不變時，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越大（選填“大”或“小”）；小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，小車運動的平均速度越大（填“大”或“小”）。（5）實驗時觀察到，小車沿斜面頂端下滑到斜面底端的運動是變速直線運動。（選填“勻速”或“變速”）（6）實驗中測得路程s1上的平均速度為v1，路程s2上的平均速度為v2，路程s3上的平均速度為v3，那么，v1、v2的大小關(guān)系是v1＞v2（選填＞、＜、＝）。【解答】解：（1）實驗中要用刻度尺測量小車運動的路程，用停表測量小車運動的時間；（2）實驗中要利用公式v=s（3）斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運動越快，所用時間會越短，計時會越困難，所以為使計時方便，減小測量時間的誤差，斜面坡度應(yīng)小些；（4）小車在斜面上加速運動，斜面傾角不變時，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越大；小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，所用時間越短，小車運動的平均速度越大；（5）小車沿斜面頂端下滑到斜面底端的運動時，速度越來越大，因此是變速直線運動。（6）小車沿斜面做加速直線運動，所以上半段路程的平均速度最小，下半段路程的平均速度最大，整個路程的平均速度居中。故v1＞v2。故答案為：（1）刻度尺；停表；（2）v=s（3）時間；（4）大；大；（5）變速；（6）＞。8．某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置（已知滴水計時器從第一個水滴滴下開始計時，30s內(nèi)共滴下46個小水滴）。（1）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做變速運動。小車在AD兩點間運動的時間為2s．平均速度大小為0.15