人教版八年級物理上冊通關(guān)講義 第一章《機(jī)械運(yùn)動》 第4節(jié) 測量平均速度（分層作業(yè)）（原卷版+解析）

第1節(jié)長度和時間的測量（第1課時）[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．小明想測量無錫地鐵的運(yùn)行速度．他測得地鐵從堰橋站出發(fā)到達(dá)錫北運(yùn)河站時間為2min，在手機(jī)中用“百度地圖”截取了一段地圖（如圖所示）．用刻度尺測得地圖上兩站間的距離為cm，若地圖上1cm等于實(shí)際1km，則地鐵在兩站之間的平均速度為km/h．2．港珠澳大橋是目前世界上最長的跨海大橋，它由橋梁和海底隧道組成，其中海底隧道長6.7km。小明乘車通過海底隧道，在進(jìn)、出隧道口時，他分別看了一下手表，如圖甲、乙所示，那么該車通過海底隧道的平均速度為km/h。坐在汽車上的小明以他乘坐的汽車為參照物，則他是的（選填“運(yùn)動”或“靜止”）。3.小明在“測小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小車做加速運(yùn)動，如圖，S1=S2

（1）該實(shí)驗(yàn)中除了圖中已經(jīng)有的器材，還需要兩個主要的測量工具是______、______．

（2）實(shí)驗(yàn)中為了方便計時，應(yīng)使斜坡的坡度較______（選填“大”或“小”）．

（3）測出如圖三段路程s1、s2、s對應(yīng)的平均速度分別為v1、v2、v，這三個速度的大小關(guān)系是______．4.小明同學(xué)為研究小木塊在足夠長斜面上的運(yùn)動規(guī)律,每次都使小木塊從斜面上o點(diǎn)靜止釋放,沿斜面向下運(yùn)動,利用秒表和刻度尺測出其運(yùn)動時間和通過的路程,記錄的數(shù)據(jù)如下表。從O點(diǎn)開始計時的時間t/s012345從O點(diǎn)開始的路程s/m00.31.22.74.8(1)通過分析上表數(shù)據(jù)可知：物塊通過的路程與成正比，表達(dá)式為：s=；(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),物塊自o點(diǎn)開始計時的5s時間內(nèi)通過的路程為；(3)小明通過查閱資料知道,滿足上述路程表達(dá)式的運(yùn)動是一種由靜止開始的勻加速運(yùn)動(即在相同的時間內(nèi)速度的增加量總是相同的運(yùn)動),而且表達(dá)式中系數(shù)是一個恒量，這個恒量在不同情況下是不同的。在上面實(shí)驗(yàn)中,你可以通過改變實(shí)驗(yàn)裝置中的哪個方面因素來增大這個系數(shù)？。（只需填一種方法即可）5.小王在“測量小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，他已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室借到的實(shí)驗(yàn)器材有:小車一輛、秒表一塊、長木板一塊、小木塊一塊。(1)他為了完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有。(2)為了方便計時，應(yīng)該使斜面的坡度(選填“較大”或“較小”)(3)經(jīng)測量，S1=0.9m，S2=0.4m，小車從斜面頂端由靜止下滑的過程中，秒表記錄如圖所示，則小車在S3上的平均速度是m/s。6．小明用小車、長木板、刻度尺、秒表、木塊等器材探究小車沿斜面滑下時速度的變化，實(shí)驗(yàn)設(shè)計如圖甲所示，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下并開始記時，分別測出小車到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時間tB、tC。（1）實(shí)驗(yàn)前要學(xué)會正確使用刻度尺和秒表，如圖乙所示木塊的長度為cm；（2）經(jīng)測量，AB、BC段長度均為40.0cm，tB=3.0s，tC=5.0s，則小車在BC段的平均速度為cm/s；（3）由以上可知：小車從斜面上A點(diǎn)滑下的過程是做直線運(yùn)動，小車的重力勢能，動能（后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）。[能力提升練]7．小明同學(xué)用如圖所示的裝置研究小車在斜面上的運(yùn)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＝2.6s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點(diǎn)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全程的平均速度。（選填：大于、等于、小于）（2）小明想測量小車在整個運(yùn)動過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時。（選填：A、B）（3）物體運(yùn)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(jī)就可以算出小車在不同位置的速度（如圖2）。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（選填：勻速、加速）運(yùn)動的；小車到達(dá)坡底時的速度為m/s。8．在“測量物體運(yùn)動的平均速度”實(shí)驗(yàn)中。（1）小球從A處沿斜面由靜止開始滾下，頻閃照相機(jī)記錄了小球在相同時間內(nèi)通過的路程，如圖14所示，小球在做_______（選填“加速”、“減速”或“勻速”）運(yùn)動，小球受力________（選填“平衡”或“不平衡”）。ABABCDs/m·s-1t/s0.511.51.23.62.4（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，小球在BC段的平均速度為______m/s，CD段的路程為_______m，比較AB與BC段的平均速度得_______（選填“>”、“<”或“=”）。路程（m）運(yùn)動時間（s）平均速度（m/s）經(jīng)過某點(diǎn)時的速度（m/s）sAB=0.3mtAB=0.5svAB=0.6m/svB=1.2m/ssBC=0.9mtBC=0.5svBc=vC=2.4m/sSCD=tCD=0.5svCD=3m/svD=3.6m/s（3）為進(jìn)一步探究小球在斜面上運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系，根據(jù)表中數(shù)據(jù)做出了圖像，如圖15所示，假設(shè)斜面足夠長，小球從A處滾下，經(jīng)過2s到達(dá)E點(diǎn)（圖14中未畫出），則該小球經(jīng)過E點(diǎn)時的速度為_________m/s。（4）小球在運(yùn)動過程中，經(jīng)過路程sAE中點(diǎn)時的速度為，經(jīng)過時間tAE中點(diǎn)時的速度為v2，則v1_______v2（選填“>”、“<”或“=”）。[高頻考題實(shí)戰(zhàn)練]9.（2020·吉林?。┰凇皽y量小車運(yùn)動平均速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)需要的測量工具有停表和_______。(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使斜面坡度較____些。(3)小車在3s內(nèi)運(yùn)動了0.9m，則它通過這段路程的平均速度為_____m/s。10．（2021·青海中考真題）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(yùn)動，它在整個運(yùn)動過程中的平均速度是______m/s。

第1節(jié)長度和時間的測量（第1課時）[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．小明想測量無錫地鐵的運(yùn)行速度．他測得地鐵從堰橋站出發(fā)到達(dá)錫北運(yùn)河站時間為2min，在手機(jī)中用“百度地圖”截取了一段地圖（如圖所示）．用刻度尺測得地圖上兩站間的距離為cm，若地圖上1cm等于實(shí)際1km，則地鐵在兩站之間的平均速度為km/h．【答案】2.00；60【解析】由圖知，刻度尺分度值為0.1cm，所以地圖上兩站間的距離為2.00cm；由題知，地圖上1cm等于實(shí)際1km，所以兩站間實(shí)際距離為2km，則地鐵在兩站之間的平均速度：v===60km/h。【考點(diǎn)定位】速度與物體運(yùn)動；長度的測量2．港珠澳大橋是目前世界上最長的跨海大橋，它由橋梁和海底隧道組成，其中海底隧道長6.7km。小明乘車通過海底隧道，在進(jìn)、出隧道口時，他分別看了一下手表，如圖甲、乙所示，那么該車通過海底隧道的平均速度為km/h。坐在汽車上的小明以他乘坐的汽車為參照物，則他是的（選填“運(yùn)動”或“靜止”）?！敬鸢浮?0.4；靜止【解析】解：由圖知，通過隧道的時間為t＝5min=EQ\F(1,12)h，汽車通過隧道的平均速度為v=EQ\F(s,t)=EQ\F(6.7km,EQ\F(1,12)h)80.4km/h；3.小明在“測小車的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小車做加速運(yùn)動，如圖，S1=S2

（1）該實(shí)驗(yàn)中除了圖中已經(jīng)有的器材，還需要兩個主要的測量工具是______、______．

（2）實(shí)驗(yàn)中為了方便計時，應(yīng)使斜坡的坡度較______（選填“大”或“小”）．

（3）測出如圖三段路程s1、s2、s對應(yīng)的平均速度分別為v1、v2、v，這三個速度的大小關(guān)系是______．【答案】（1）刻度尺，停表；（2）?。唬?）【解析】分析（1）要想測得速度，根據(jù)公式，一定要測量出的物理量是：路程和時間；（2）若要計時方便，應(yīng)使所用的時間長些；（3）小車在下滑過程中，速度逐漸變大，由此可以判斷出各段平均速度的大?。猓海?）根據(jù)公式v=st可知，要想測出平均速度，需要測量出的物理量是：路程s和時間t，對應(yīng)的測量工具分別為刻度尺和秒表；（2）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；（3）因?yàn)樾≤囋谙禄^程中越來越快，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?！究键c(diǎn)】變速運(yùn)動與平均速度．【點(diǎn)評】本題考查“測小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)，一定學(xué)會讀出路程和時間，按平均速度的定義代入求出平均速度．4.小明同學(xué)為研究小木塊在足夠長斜面上的運(yùn)動規(guī)律,每次都使小木塊從斜面上o點(diǎn)靜止釋放,沿斜面向下運(yùn)動,利用秒表和刻度尺測出其運(yùn)動時間和通過的路程,記錄的數(shù)據(jù)如下表。從O點(diǎn)開始計時的時間t/s012345從O點(diǎn)開始的路程s/m00.31.22.74.8(1)通過分析上表數(shù)據(jù)可知：物塊通過的路程與成正比，表達(dá)式為：s=；(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),物塊自o點(diǎn)開始計時的5s時間內(nèi)通過的路程為；(3)小明通過查閱資料知道,滿足上述路程表達(dá)式的運(yùn)動是一種由靜止開始的勻加速運(yùn)動(即在相同的時間內(nèi)速度的增加量總是相同的運(yùn)動),而且表達(dá)式中系數(shù)是一個恒量，這個恒量在不同情況下是不同的。在上面實(shí)驗(yàn)中,你可以通過改變實(shí)驗(yàn)裝置中的哪個方面因素來增大這個系數(shù)？。（只需填一種方法即可）【答案】（1）所用時間的平方（2）0.3t2（3）7.5m（4）增大實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面傾角【解析】（1）表格中數(shù)據(jù)時間是1s的時候，路程是0.3m；時間是2s的時候，路程1.2m；時間是3s的時候，路程是2.7m；時間是4s的時候，路程是4.8m；據(jù)此可得物體通過的路程與所用時間的平方成正比；表達(dá)式為:s=0.3t2；（2）物塊自o點(diǎn)開始計時的5s時間內(nèi)通過的路程s=0.3t2s=0.3×52=7.5m（3）斜面傾角不變時，物塊由靜止釋放，在向下運(yùn)動的過程中，表達(dá)式中系數(shù)是一個恒量，我們可以通過增大實(shí)驗(yàn)裝置中的斜面傾角來增大這個系數(shù)。5.小王在“測量小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，他已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室借到的實(shí)驗(yàn)器材有:小車一輛、秒表一塊、長木板一塊、小木塊一塊。(1)他為了完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有。(2)為了方便計時，應(yīng)該使斜面的坡度(選填“較大”或“較小”)(3)經(jīng)測量，S1=0.9m，S2=0.4m，小車從斜面頂端由靜止下滑的過程中，秒表記錄如圖所示，則小車在S3上的平均速度是m/s?！敬鸢浮浚?）刻度尺；（2）較??；（3）0.5。【解析】（1）測量小車的平均速度需要用秒表測出時間，用刻度尺測出小車通過的距離，然后利用v=EQ\F(s,t)計算；（2）若要計時方便，應(yīng)使所用的時間長些；（3）求出s3的距離和時間，利用速度公式計算速度。解：（1）根據(jù)可知v=EQ\F(s,t)，測量小車的平均速度需要用秒表測出時間，用刻度尺測出小車通過的距離，題目中已經(jīng)給出了秒表，因此還需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺；（2）若要計時方便，應(yīng)使斜面的坡度較小一些，使小車在斜面上通過的時間更長。（3）s1=0.9m，s2=0.4m，則s1=0.9m－0.4m=0.5m，由圖知，t3=1s，所以小車在s3上的平均速度v3=EQ\F(s3,t3)=EQ\F(0.5m,1s)=0.5m/s6．小明用小車、長木板、刻度尺、秒表、木塊等器材探究小車沿斜面滑下時速度的變化，實(shí)驗(yàn)設(shè)計如圖甲所示，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下并開始記時，分別測出小車到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時間tB、tC。（1）實(shí)驗(yàn)前要學(xué)會正確使用刻度尺和秒表，如圖乙所示木塊的長度為cm；（2）經(jīng)測量，AB、BC段長度均為40.0cm，tB=3.0s，tC=5.0s，則小車在BC段的平均速度為cm/s；（3）由以上可知：小車從斜面上A點(diǎn)滑下的過程是做直線運(yùn)動，小車的重力勢能，動能（后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）?！敬鸢浮浚?）2.70（2）20.0（3）變速（加速）減小增大【解析】（1）圖中刻度尺1cm又分為10個小刻度，故最小刻度值為1mm；起始端刻度值為13.00cm，末端刻度值為15.70cm，物體長度為15.70cm－13.00cm＝2.70cm；（2）由圖知，BC段的路程sBC＝40.00cm，小車通過BC段的時間：tBC＝tAC－tAB＝5.0s－3.0s＝2.0s，小車通過BC段的平均速度：vBC＝EQ\F(sBC,tBC)＝EQ\F(40.00cm,2.0s)＝20cm/s；（3）因?yàn)樾≤噺男泵嫔舷蛳逻\(yùn)動時，速度越來越快，因此小車在整個運(yùn)動過程中作變速直線運(yùn)動；小車質(zhì)量不變，高度降低，重力勢能減?。恍≤囁俣茸兇?，動能增大。[能力提升練]7．小明同學(xué)用如圖所示的裝置研究小車在斜面上的運(yùn)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＝2.6s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點(diǎn)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全程的平均速度。（選填：大于、等于、小于）（2）小明想測量小車在整個運(yùn)動過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時。（選填：A、B）（3）物體運(yùn)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(jī)就可以算出小車在不同位置的速度（如圖2）。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（選填：勻速、加速）運(yùn)動的；小車到達(dá)坡底時的速度為m/s?！敬鸢浮浚?）小于；（2）A；（3）加速；0.8。【解析】（1）根據(jù)圖象讀出AB段和BC段的距離和時間，運(yùn)用公式v=eq\f(s,t)求出AB段和BC段的平均速度；并進(jìn)行比較；（2）測量小車在整個運(yùn)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）勻速直線運(yùn)動的v﹣t圖象是一條平行于時間軸的直線，勻加速直線運(yùn)動的v﹣t圖象是一條向上傾斜的直線，減速直線運(yùn)動的v﹣t圖象是一條向下傾斜的直線。解：（1）設(shè)全程路程為L，則小車運(yùn)動的距離sAC＝L，sAB=EQ\F(1,2)L，由題知，所用的時間tAC＝2.6s，tAB＝t2＝1.8s，則小車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)；小車運(yùn)動全程的平均速度：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）測量小車在整個運(yùn)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(yùn)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(yùn)動的；小車到達(dá)坡底時的時間是25s，對應(yīng)的速度為0.8m/s。8．在“測量物體運(yùn)動的平均速度”實(shí)驗(yàn)中。（1）小球從A處沿斜面由靜止開始滾下，頻閃照相機(jī)記錄了小球在相同時間內(nèi)通過的路程，如圖14所示，小球在做_______（選填“加速”、“減速”或“勻速”）運(yùn)動，小球受力________（選填“平衡”或“不平衡”）。ABABCDs/m·s-1t/s0.511.51.23.62.4（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，小球在BC段的平均速度為______m/s，CD段的路程為_______m，比較AB與BC段的平均速度得_______（選填“>”、“<”或“=”）。路程（m）運(yùn)動時間（s）平均速度（m/s）經(jīng)過某點(diǎn)時的速度（m/s）sAB=0.3mtAB=0.5svAB=0.6m/svB=1.2m/ssBC=0.9mtBC=0.5svBc=vC=2.4m/sSCD=tCD=0.5svCD=3m/svD=3.6m/s（3）為進(jìn)一步探究小球在斜面上運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系，根據(jù)表中數(shù)據(jù)做出了圖像，如圖15所示，假設(shè)斜面足夠長，小球從A處滾下，經(jīng)過2s到達(dá)E點(diǎn)（圖14中未畫出），則該小球經(jīng)過E點(diǎn)時的速度為_________m/s。（4）小球在運(yùn)動過程中，經(jīng)過路程sAE中點(diǎn)時的速度為，經(jīng)過時間tAE中點(diǎn)時的速度為v2，則v1_______v2（選填“>”、“<”或“=”）?！敬鸢浮浚?）加速不平衡（2）1.81.5<（3）4.8（4）>【解析】（1）由圖14知，小球在相同時間內(nèi)通過的路程越來越大，說明小球在做加速運(yùn)動；而加速運(yùn)動反映了小球的運(yùn)動狀態(tài)不斷變化，所以小球受力不平衡。（2）由v=EQ\