分層作業(yè)：1.4 速度的測量（解析版）

學而優(yōu)教有方第4節(jié)速度的測量一、實驗：測量小車運動的平均速度1．如圖所示，記錄了一輛小汽車在平直公路上行駛的情況，該小汽車做的是______直線運動（選填“勻速”或“變速”），它在整個運動過程中的平均速度是______m/s?！敬鸢浮孔兯?，13.5。【解析】該小汽車在每1min內(nèi)通過的路程不相等，做的是變速直線運動。它在整個運動過程中的平均速度是：v=eq\f(s,t)=eq\f(3240m,240s)=13.5m/s。2．關于平均速度，以下幾中說法正確的是（）A．平均速度就是速度的平均值B．平均速度表示的是物體在每時每刻的速度C．平均速度等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用時間的比值D．平均速度是幾個物體運動速度的平均值【答案】C【解析】A、C、D.平均速度是指一個物體通過一段路程跟通過這段路程所用時間的比值，不是多個物體，平均速度也不是速度的平均值，故A、D錯誤，C正確；B.平均速度不是物體經(jīng)過某瞬間的速度，故B也錯誤。故選C。3．如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經(jīng)過B點到達C點，圖中已標出小車經(jīng)過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（

）A．以斜面為參照物，小車是靜止的B．AB段平均速度為0.2cm/sC．小車從A點到C點做勻速直線運動D．若小車過了A點后才開始計時，測出AC段平均速度將偏大【答案】D【詳解】A．小車與斜面的相對位置發(fā)生改變，以斜面為參照物，小車是運動的，故A錯誤；B．AB段平均速度為故B錯誤；C．小車從A點到C點速度越來越快，做加速直線運動，故C錯誤；D．若小車過了A點后才開始計時，測出的時間偏小，而路程測量準確，由v=s/t得，AC段平均速度將偏大，故D正確。故選D?！緦嶒灧治觥浚?）小車全程是做______（選填“勻速”或“變速”）運動；（2）實驗時，為了使小車在斜面上運動的時間長些，應________（選填“增大”或“減小”）斜面的坡度；（3）若小車被釋放前就已開始計時，則測得的AC段的平均速度比真實值偏_______。v=EQ\F(s,t)解析v=s/tvBC=EQ\F(sBC,tBC)=EQ\F(50cm,2.0s)=25cm/svAB=EQ\F(sAB,tAB)=EQ\F(30cm,3.0s)=10cm/sv=EQ\F(s,t)5.如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經(jīng)過B點到達C點，圖中已標出小車經(jīng)過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（）A．AB段距離為4.0dmB．AB段平均速度為0.2cm/sC．小車從A點到C點做勻速直線運動D．AB段平均速度比AC段平均速度小【答案】D【詳解】A．由圖可知，圖中刻度尺的分度值為1cm，AB段距離sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm，故A錯誤；B．小車在AB段的路程sAB=4.00dm=40.0cm，所用時間tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s所以AB段平均速度故B錯誤；CD．由圖可知，小車在AC段的路程sAC=10.00dm-1.00dm=9.00dm=90.0cm所用時間tAC=15∶35∶23-15∶35∶20=3s，所以AC段平均速度故vAC>vAB，小車從A點到C點做變速直線運動，故C錯誤，D正確。故選D。6.頻閃拍攝是研究物體運動的方式之一。某科創(chuàng)小組用頻閃拍攝的方法來“測量小車運動的平均速度”，如圖所示，他們用相機每隔0.5s曝光一次，拍攝了小車在斜面上下滑的頻閃照片。請根據(jù)照片信息回答下列問題。

（1）本實驗中刻度尺是測量長度的工具，刻度尺的分度值是cm；（2）小車從A點到C點的路程sAC＝cm，小車在AC段的平均速度vAC＝cm/s；（3）根據(jù)照片信息可判斷，小車做直線運動（選填“勻速”或“變速”）；【答案】140.040.0變速【詳解】（1）長度的測量工具是刻度尺，圖示刻度尺10cm又分為10個小刻度，每個小格為lcm，刻度尺的分度值為1cm。（2）相機每隔0.5s曝光一次，由圖可知，小車從A點到C點的路程s從A點運動到C點所用時間tAC=1s。小車在AC段的平均速度（3）由圖知，相同時間內(nèi)，小城通過的BC段的路程比AB段長，CD段的路程比BC段長，因此小車做的是變速運動。二、拓展性實驗：用位置傳感器測量物體的速度7.小紅用甲圖所示的實驗裝置“測量物體運動的平均速度”，測量工具有刻度尺和。為了更直觀地看出物體的速度是增大的、減小的還是不變的，小明換用如乙圖所示帶有超聲波位置傳感器的實驗裝置，通過與其連接的計算機繪制了速度與時間的關系圖像，如丙圖所示，可知小車在下滑過程中是做運動。（選填“勻速”或“加速”）【答案】停表加速【詳解】測量物體運動的平均速度需要測量長度和時間，因此除了刻度尺還需要停表（計時器）。丙圖是速度與時間的關系圖像，由圖可知，圖像是過原點的一條直線，說明速度與時間成正比，即小車在下滑過程中是做加速運動的。8.小明同學用圖所示的裝置研究小車在斜面上的運動。他利用位置傳感器通過超聲波測出小車的實時距離，再用計算機算出運動速度，如圖所示；假設位置傳感器發(fā)射的超聲波信號經(jīng)0.01秒反射回來并被接收，此時超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，則傳感器與小車間的距離是______m；小車從A處滑到C處的過程，位置傳感器的屏幕圖像如圖所示，由圖像可知，小車沿斜面下滑時做______（選填“勻速”或“變速”）運動，到達C處的速度為______m/s?！敬鸢浮?.7；變速；1.5?！窘馕觥總鞲衅髋c小車間的距離為由圖像可知，隨著時間增加，速度逐漸增加，可以看出小車在斜面上滑下時是加速運動；已知小車從A處滑到坡底C處的時間為2.5s，由圖可知，當t＝2.5s時，小車的速度為1.5m/s，即小車到達C處的速度為1.5m/s。三、超聲波測距、測速9．科學考察工作者為了測海底的深度，向海底垂直發(fā)射超聲波，利用回聲進行測距，經(jīng)過4.5s收到回聲，則該處海水深度是多少？（聲音在海水中的傳播速度約1500m/s）【答案】3375m【詳解】超聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r間為海水的深度為s=vt=1500m/s×2.25s=3375m答：該處海水深是3375m。10.據(jù)統(tǒng)計，全國發(fā)生的車禍中有超過四分之一的是超速引起的！為此相關部門在道路上加大了道路限速監(jiān)控管理。一種是“定點測速”，即監(jiān)測汽車通過某點時的速度；另一種是“區(qū)間測速”，即是測出汽車在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過了該路段的最高限速，即判為超速。若監(jiān)測點A、B相距20km，全程限速100km/h，一輛轎車通過A、B的速度分別為95km/h和105km/h，通過兩個監(jiān)測點的時刻如圖所示。問：（1）采用“定點測速”，該車通過監(jiān)測點A、B時會不會被判超速？（2）采用“區(qū)間測速”，這輛轎車在該路段會不會被判超速？請通過計算進行說明?！敬鸢浮浚?）通過監(jiān)測點A時不超速，通過監(jiān)測點B時超速；（2）會?！窘馕觥浚?）由題可知，全程限速100km/h，轎車通過監(jiān)測點A、B的速度分別為95km/h和105km/h，由100km/h>95km/h，100km/h＜105km/h，可知該轎車通過監(jiān)測點A時不超速，通過監(jiān)測點B時超速；（2）由圖可知，轎車在該路段所用的時間t=8:42-8:32=10min=eq\f(h,6)轎車在該路段的平均速度v=eq\f(s,t)=eq\f(20km,eq\f(1,6)h)=120km/h＞100km/h所以，這輛轎車在該路段會被判超速。11．以下是小璟同學做“測量小車的平均速度”時的實驗報告（摘要）。請你將其報告中的問題補充完整?！緦嶒災康摹繙y量小車的平均速度?！緦嶒炘怼??！緦嶒炂鞑摹啃≤嚒?、、長木板、金屬擋板、長方體木塊【實驗裝置】如圖所示【實驗數(shù)據(jù)】如表所示：測量的物理量AB段BC段AC段路程s/cm4556101時間t/s3.02.85.8平均速度v（cm·s-1）152017.4【實驗分析】（1）小車全程是做（填“勻速”或“變速”）運動；（2）實驗時，為了使小車在斜面上運動的時間長些，應（填“增大”或“減小”）斜面的坡度；（3）測量平均速度的誤差主要來源于時間的測量，為了能較方便、準確測量出小車運動的時間，實驗裝置中安裝了。木塊在裝置中的作用是與長木板構造斜面，調(diào)節(jié)木塊的時機是在（選填“小車下滑之前”、“小車下滑之后”或“小車下滑過程中”）?！敬鸢浮縱=eq\f(s,t)刻度尺停表變速減小金屬擋板小車下滑之前【詳解】在“測量小車的平均速度”實驗中，用刻度尺測量小車運動的路程，用停表測量通過這段路程所用的時間，計算出小車的平均速度，因此實驗原理為v=s/t。因為實驗中需要測量小車運動的路程和通過這段路程所用的時間，因此還需要的實驗器材有刻度尺和停表。（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，BC段的平均速度大于AB段的平均速度，即小車的速度越來越大，小車做變速運動。（2）斜面坡度越大，小車沿斜面向下運動得越快，過某點的時間會越短，計時會越困難，所以為使計時方便，讓小車在斜面上運動的時間長些，斜面坡度應減小些。（3）在斜面的同一位置放置金屬片，便于準確定位、計時，所以為了能較方便、準確測量出小車運動的時間，可以實驗裝置中安裝金屬擋板。該實驗需要讓小車從靜止開始運動，因此將木板在小車下滑之前一端墊高，為此使斜面上的小車獲得動力。12.如圖是“測量小車運動的平均速度”的實驗裝置。實驗時讓小車從A點由靜止滑下。（1）以擋板為參照物，下滑的小車是的；（2）實驗中應使斜面保持較（選填“大”或“小”）的坡度；（3）圖中小車在AC段的平均速度vAC=；（4）實驗時，如果小車過了A點才開始計時，則所測AC段的平均速度偏?！敬鸢浮窟\動小0.16大【詳解】（1）以擋板為參照物，下滑的小車位置在變化，是運動的。（2）實驗中應使斜面保持較小的坡度，使小車在斜面上運動時間長一些，可減小時間測量的誤差。（3）小車在AC段運動的時間為tAC=09︰25︰20-09︰25︰15=5s小車在AC段運動的路程為sAC=80.0cm，小車在AC段運動的速度為（4）實驗時，如果小車過了A點才開始計時，則測得的小車在AC段運動時間偏小，根據(jù)v=s/t，所測AC段的平均速度偏大。13．小明同學用如圖甲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（選填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度；（2）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（如圖乙）。屏幕圖像如圖丙所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時是（選填“勻速”或“加速”）運動的；小車到達坡底時的速度為m/s；（3）通過查閱資料，得知速度一時間圖像與橫坐標軸所包圍部分（即圖中陰影部分）的面積就是小車運動的距離。請根據(jù)丁圖中的圖像計算出小車A在0～1s內(nèi)的平均速度為m/s?！敬鸢浮啃∮诩铀?.80.1【詳解】（1）由測量數(shù)據(jù)可知，全程的路程為半程的2倍，而所用時間沒有半程的2倍，所以，小車在前半程的平均速度小于全程的平均速度。（2）從圖像中可看出，小車的速度越來越大，所以，小車做加速運動。由圖像可知速度與時間成正比，且t=2.5s時小車的速度為0.8m/s。（3）圖丁中陰影部分的面積為則小車A在0~1s內(nèi)的平均速度為14.在測量紙錐下落速度的實驗中，小明用每隔0.5秒鐘拍攝1次的相機，拍得如圖所示的照片，右側(cè)為紙錐從E到F過程的放大圖。（1）紙錐從A運動到F過程中，先做運動，接著做運動；（2）從E到F過程中，平均速度約為m/s。【答案】加速直線勻速直線0.4【詳解】（1）由圖可知，從A到D，紙錐在相同的時間內(nèi)通過的路程逐漸變大，所以紙錐做加速直線運動，從D到F，紙錐在相同的時間內(nèi)通過的路程相同，所以紙錐做勻速直線運動。（2）從E到F過程中，紙錐運動的路程

故平均速度15.家住洛陽的小剛同學準備周三和家人一塊去上海旅行，他準備帶家人先坐高鐵到達鄭州東（高鐵站），然后手機導航駕車從鄭州東站去鄭州新鄭國際機場，圖乙是他訂購的機票信息。（1）小剛一家能不能趕上飛機，請計算說明？（2）小剛最終選擇“免費，國道多”的路線去機場，并按照導航建議時間準時到達。他們從高鐵站到機場的平均速度是多少km/h？【答案】（1）能；（2）48km/h【詳解】（1）從鄭州東站到鄭州新鄭國際機場最多用的時間為t＝50min，到達鄭州新鄭國際機場時的時間為t1＝9h26min+50min＝10h16min他們到達東站的時間為10︰16，早于10︰55，小剛一家能趕上飛機；（2）從高鐵站到機場的距離為40km，時間為50min，則他們從高鐵站到機場的平均速度為答：（1）小剛一家能趕上飛機；（2）他們從高鐵站到機場的平均速度是48km/h。16．（2022·成都·中考真題）無風的天氣，小虹和同學一起用機械停表和刻度尺測量乒乓球下落的平均速度，他們讓乒乓球從三樓由靜止豎直落到地面。對于實驗有關的操作和分析，正確的是（）A．該實驗很簡單，不必注意操作的安全B．選擇量程為1米的刻度尺來測量路程C．使用停表前，要先觀察停表是否調(diào)零D．所測速度表示乒乓球每一時刻的快慢【答案】C【詳解】A．乒乓球從三樓由靜止豎直下落，快達到地面時，速度較大，動能較大，如果落到人的頭上，可能對人造成傷害，故A錯誤；B．一層樓高約為3m，乒乓球從三樓落下，高度約6m，選擇量程為1米的刻度尺來測量高度，刻度尺的量程過小，故B錯誤；C．使用停表前，要先觀察停表是否調(diào)零，如果不調(diào)零，測量的時間不準確，誤差較大，故C正確；D．測量的平均速度表示乒乓球從三樓到地面這段路程的平均快慢程度，故D錯誤。故選C。17.（2023·四川眉山·中考真題）如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經(jīng)過B點到達C點，圖中已標出小車經(jīng)過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（）

A．AB段距離為4.0dmB．AB段平均速度為C．小車從點到點做勻速直線運動D．若小車過A點后才開始計時，測出段平均速度將偏大【答案】D【詳解】A．刻度尺1dm均分10格，則分度值為0.1dm=1cm，AB段距離為故A錯誤；B．AB段平均速度為故B錯誤；C．小車從A點到C點做加速直線運動，故C錯誤；D．若小車過A點后才開始計時，測得的時間偏短，由v=s/t得，測出AC段平均速度偏大，D正確。故選D。18．（2023·四川廣元·中考真題）某物理興趣小組用如圖所示的實驗裝置“測量小車運動的平均速度”。實驗中，他們將小車從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端A點靜止釋放，并同時按下電子停表開始計時，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點的時刻（數(shù)字分別表示“時：分：秒”）。

（1）由圖中的實驗數(shù)據(jù)可知，小車下滑過程中做運動（選填“減速”“勻速”或“加速”）；（2）根據(jù)圖中信息，小車在下滑過程中BC段的平均速度大小是cm/s；（3）如果在A點時，先釋放小車，后按下停表開始計時，B、C兩點都準確計時，則會使所測AB段的平均速度（選填“偏大”“不變”或“偏小”）?！敬鸢浮考铀?0.0偏大【詳解】（1）由圖可知AB段的路程為sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cmAB段的時間為tAB=2s，AB段的平均速度為BC段的路程為sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cmBC段的時間為tBC=1s，則BC段的平均速度為因為vBC>vAB，所以小車下滑過程中做加速運動。（2）由（1）可知小車在下滑過程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。（3）如果在A點時，先釋放小車，后按下停表開始計時，則計時晚了，時間變短，會使所測AB段的平均速度vAB偏大。19．（2022·內(nèi)蒙古興安盟·中考真題）下圖是一位攝影愛好者用頻閃攝影技術拍攝的一張照片，清晰地記錄了網(wǎng)球被擊出后某一段的運動軌跡。已知此次攝影的閃光頻率（每秒鐘得到影像的次數(shù)）為100赫茲，網(wǎng)球的直徑約為6cm，現(xiàn)將一條刻度尺放在照片上來估測網(wǎng)球的運動速度.由圖可知，網(wǎng)球從A位置運動到B位置所用的時間是____s，網(wǎng)球在AB段運動的平均速度約為_____m/s?！敬鸢浮?.04s；20m/s?！窘馕觥扛鶕?jù)題意知道，網(wǎng)球從A位置運動到B位置所用的時間是：t=eq\f(4s,100)=0.04s，由圖知道，刻度尺的分度值為0.1cm，照片中一個網(wǎng)