【八年級(jí)上冊(cè)物理】第1.4課時(shí) 測(cè)量平均速度（解析版）

第1.4課時(shí)測(cè)量平均速度實(shí)驗(yàn)原理：利用公式v＝eq\f(s,t)計(jì)算．實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木塊、小車、刻度尺、停表、金屬片等．實(shí)驗(yàn)方法：利用刻度尺測(cè)出物體通過(guò)的路程，利用停表測(cè)出物體通過(guò)這段路程所用的時(shí)間，則可利用公式v＝eq\f(s,t)計(jì)算出物體的平均速度．注意：斜面的坡度應(yīng)該小一些．斜坡坡度越大，小車的速度越快，小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間越短，越不易計(jì)時(shí)，測(cè)量時(shí)間時(shí)的誤差就越大，所以為了減小誤差，應(yīng)該減小斜面的坡度．知識(shí)點(diǎn)一測(cè)量平均速度實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)原理：；實(shí)驗(yàn)器材：斜面、小車、金屬片、刻度尺、停表。實(shí)驗(yàn)時(shí)用刻度尺測(cè)出小車通過(guò)的路程，用停表測(cè)出小車通過(guò)這段路程所用的時(shí)間，再用公式計(jì)算出小車在該段路程的平均速度。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩贉y(cè)量下車下滑時(shí)的平均速度；②探究小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）如圖，斜面的一端用木塊墊起，使它保持很小的坡度。（2）把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測(cè)出小車車頭到金屬片的距離s1。（3）用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t1。（4）將金屬片移至斜面的中部，小車放在斜面頂端，測(cè)出小車車頭到金屬片的距離s2，然后測(cè)出小車由斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t2。（5）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并求出相應(yīng)物理量。分析與論證：分析表中數(shù)據(jù)，可得出，我們還可以進(jìn)一步分析下半段路程的速度，從圖中我們可看出下半段的路程，下半段的速度，三次平均速度的大小關(guān)系依次是：。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小車在從斜面頂端下滑到底端的過(guò)程中，速度越來(lái)越快。2.注意事項(xiàng)（1）金屬片的作用是什么?答：便于測(cè)量時(shí)間和讓小車停止運(yùn)動(dòng)。（2）斜面的坡度為什么不能太小也不能太大?答：斜面坡度過(guò)小，小車可能達(dá)不到底部；斜面的坡度過(guò)大，記錄時(shí)間不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差大。（3）如何測(cè)量小車在下半段的平均速度?答：先測(cè)量全程路程s1，總路程減去上半段路程s2，下半段所用時(shí)t2，全程所用總時(shí)間t1減去上半段所用時(shí)間t2，則（4）實(shí)驗(yàn)中為什么要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。答：為避免因?qū)嶒?yàn)偶然性帶給結(jié)果的誤差，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性。（5）如何測(cè)小車下滑的距離。答：小車的距離為車頭到車頭距離，不是斜面的長(zhǎng)度。（6）小車下滑的要求答：小車從斜面頂端靜止釋放，且保證每次小車都從同一位置釋放。（7）測(cè)量過(guò)程能否改變斜面坡度？答：測(cè)量過(guò)程中不能改變斜面坡度。（8）測(cè)量中的偏大、偏小問(wèn)題答：若小車開始開始滑動(dòng)后才開始計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏?。ㄆ?偏小），測(cè)量平均速度偏大（偏大/偏小）；若過(guò)了終點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏大（偏大/偏?。?，測(cè)量平均速度偏小?！纠?】做“測(cè)物體的平均速度”實(shí)驗(yàn)，如圖，當(dāng)小車自斜面頂端如圖所示位置開始計(jì)時(shí)，滑至底端如圖所示位置時(shí)停止計(jì)時(shí)。以下說(shuō)法正確的是（）A．此過(guò)程小車的平均速度是1.6cm/s B．此過(guò)程小車的平均速度是1.4cm/s C．此過(guò)程小車的平均速度是1.2cm/s D．斜面的傾斜度越大越好，可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間【解析】ABC、由圖可知，小車從頂端滑到底端所用的時(shí)間：t＝15：0.3：05﹣15：03：00＝5s，行駛的路程：s＝8.00cm﹣2.00cm＝6.00cm，則此過(guò)程小車的平均速度：v＝＝＝1.20cm/s。故AB錯(cuò)誤，C正確。D、斜面坡度越小，小車速度變化越慢，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，因此，斜面應(yīng)選擇較小坡度，這樣設(shè)計(jì)是為了實(shí)驗(yàn)中便于測(cè)量時(shí)間。斜面的傾斜度越大，實(shí)驗(yàn)時(shí)間越小，不便于測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?】小明用如圖所示的斜面和正方體木塊做“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)，并用頻閃照相機(jī)記錄了木塊沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng)過(guò)程．頻閃照相機(jī)每隔0.5s拍一張照片，照片記錄木塊在不同時(shí)刻的位置如圖所示，已知木塊的邊長(zhǎng)是5cm，由圖可估算該木塊從位置A到位置B的過(guò)程中木塊的平均速度最接近于（）A．6cm/s B．13cm/s C．17cm/s D．19cm/s【解析】已知木塊的邊長(zhǎng)是5cm，由圖知，木塊滑過(guò)得到路程約為35cm，木塊所用時(shí)間：t＝0.5s×4＝2s；平均速度：v＝＝＝17.5cm/s，故C更接近實(shí)際。故選：C?！咀兪?】小強(qiáng)在“測(cè)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、秒表一個(gè)、長(zhǎng)木板一塊、小木塊一個(gè)。（1）他為了完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺。（2）實(shí)驗(yàn)的原理是v＝。（3）為了方便計(jì)時(shí)，應(yīng)該使斜面的坡度較?。ㄟx填“較大”或“較小”）。（4）經(jīng)測(cè)量，s1＝0.9m，s2＝0.4m，小車從斜面頂端由靜止下滑的過(guò)程中，秒表記錄如圖所示，則小車在s3這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度是0.5m/s，如果小車還沒到終點(diǎn)線就停止計(jì)時(shí)了，則測(cè)得的平均速度將偏大（選填“大”或“小”）。【解析】（1）根據(jù)v＝可知，測(cè)量小車的平均速度需要用秒表測(cè)出時(shí)間，用刻度尺測(cè)出小車通過(guò)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）實(shí)驗(yàn)的原理是：v＝；（3）若要計(jì)時(shí)方便，應(yīng)使斜面的坡度較小一些，使小車在斜面上通過(guò)的時(shí)間更長(zhǎng)；（4）s1＝0.9m，s2＝0.4m，則s3＝0.9m﹣0.4m＝0.5m，由圖知：t3＝1s，所以小車在s3上的平均速度：v3＝＝＝0.5m/s；如果小車還沒到終點(diǎn)線就停止計(jì)時(shí)了，說(shuō)明記錄的時(shí)間會(huì)變短，所以根據(jù)v＝可知測(cè)得的平均速度將偏大。故答案為：（1）刻度尺；（2）v＝；（3）較??；（4）0.5；大。知識(shí)點(diǎn)二現(xiàn)代測(cè)速方法（1）超聲波測(cè)距離：裝置含有超聲波發(fā)射裝置、接收裝置、控制器三部分。超聲波發(fā)射裝置發(fā)射一段超聲波，遇到障礙物后超聲波會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的超聲波會(huì)被接收裝置接收。當(dāng)發(fā)射裝置發(fā)射超聲波以后控制器便開始記錄時(shí)間，當(dāng)接收裝置接收到反射回來(lái)的超聲波以后控制器停止計(jì)時(shí)，全程總時(shí)間為t。因此就可以測(cè)出障礙物離發(fā)射裝置的距離。超聲波測(cè)距離：，t代表全程的總時(shí)間。（2）雷達(dá)測(cè)速：交通警察是采用測(cè)速雷達(dá)來(lái)發(fā)現(xiàn)超速并及時(shí)提醒司機(jī)的.當(dāng)將測(cè)速雷達(dá)瞄準(zhǔn)行駛車輛時(shí)，測(cè)速雷達(dá)就會(huì)顯示出該車的瞬時(shí)速度，警察就可以判斷其是否超速行駛（3）頻閃攝影：又稱為連閃攝影，在一個(gè)畫面上記錄物體連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的記錄方法。如圖所示頻閃攝影特點(diǎn)：①每一張頻閃照片，都是由多張照片疊加而成的。②相鄰兩圖之間時(shí)間間隔都是相同的。如圖所示，若頻閃相機(jī)每隔0.2s閃一次，則圖中影像1和影像2，影像2和影像3、影像3和影像4之間時(shí)間間隔都是0.2s?！纠?】如圖所示是用照相機(jī)所拍攝的某一小球在水中下落的一張頻閃照片。已知水池壁上每塊瓷磚的高度為a，閃光燈每隔△t時(shí)間閃亮一次（即拍攝一次）觀察照片，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，以下判斷不正確的是（）A．小球從A位置到C位置的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) B．小球從B位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng) C．小球從A位置到C位置的平均速度為 D．小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度為【解析】（1）由題意知，小球從A到B，從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由圖示可知，小球從A到B，從B到C的路程不相等，因此小球從A到C做變速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；由圖可知，sAC＝3a，tAC＝2△t，小球從A到C的平均速度＝＝，故C正確；（2）由圖可知，小球從B到C，從C到D的路程相等，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，因此從B到D小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確，由圖示可知，sBD＝2a，tBD＝2△t，小球從B到D的速度v＝＝＝，故D錯(cuò)誤；故選：D?！咀兪?】“頻閃攝影”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種方法。如圖為兩個(gè)質(zhì)量相同的甲、乙小球均從位置a豎直下落到位置b的頻閃照片。由圖可知甲球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，（均選填“勻速”或“變速”），若每隔0.02s拍照一次，并測(cè)得ab間的距離是1.80cm，則乙球的平均速度0.3m/s?！窘馕觥浚?）甲球在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相同，并且甲做直線運(yùn)動(dòng)，所以甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）從位置a豎直下落到位置b乙球所用時(shí)間為0.02s×3＝0.06s，乙球從a到b通過(guò)的路程：s＝1.80cm＝0.018m；乙球的速度：v乙＝＝＝0.3m/s。故答案為：勻速；0.3。1．如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖象，對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．AB段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．BC段汽車運(yùn)動(dòng)的平均速度為30km/h C．CD段汽車做減速運(yùn)動(dòng) D．BC段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)【解析】A、AB段汽車的路程不隨時(shí)間而變化，則汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A錯(cuò)誤。B、BC段的平均速度是vBC＝＝＝45km/h，故B錯(cuò)誤；BC段的s﹣t圖象是一條傾斜的直線，所以BC段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；C、OA段汽車的路程增加，是向前運(yùn)動(dòng)的，CD段的汽車路程是減小的，則汽車是往回運(yùn)動(dòng)的，所以CD段的運(yùn)動(dòng)方向與OA段的運(yùn)動(dòng)方向相反，但其s﹣t圖象也是一條傾斜的直線，所以CD段汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。故選：D。2．如圖所示甲、乙微型小車的運(yùn)動(dòng)記錄，兩小車均由左向右運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)利用頻閃照相記錄兩小車的位置，頻閃相機(jī)每隔0.02s拍一次照，用字母A、B、C、D、E標(biāo)記小車的位置。下列說(shuō)法正確的是（）A．甲做減速運(yùn)動(dòng)，乙做勻速運(yùn)動(dòng) B．從A位置運(yùn)動(dòng)至E位置甲的平均速度大于乙的平均速度 C．乙運(yùn)動(dòng)至D位置時(shí)速度為1m/s D．從D位置運(yùn)動(dòng)至E位置甲、乙的平均速度相等【解析】A、圖中，甲車在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離變大，做加速直線運(yùn)動(dòng)；乙車相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離相同，故小車做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，從A位置運(yùn)動(dòng)至E位置甲車的路程小于乙車的路程，時(shí)間相同，由v＝可得，甲的平均速度小于乙的平均速度，故B錯(cuò)誤；C、乙運(yùn)動(dòng)至D位置時(shí)路程s＝6cm＝0.06m，所用時(shí)間t＝3×0.02s＝0.06s，乙運(yùn)動(dòng)至D位置時(shí)速度v＝＝＝1m/s，故C正確；D、從D位置運(yùn)動(dòng)至E位置甲車的路程大于乙車的路程，所用時(shí)間相同，故甲的平均速度大于乙的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．做“測(cè)物體的平均速度”實(shí)驗(yàn)，如圖，當(dāng)小車自斜面頂端如圖所示位置開始計(jì)時(shí)，滑至底端如圖所示位置時(shí)停止計(jì)時(shí)。以下說(shuō)法正確的是（）A．此過(guò)程小車的平均速度是1.6cm/s B．此過(guò)程小車的平均速度是1.4cm/s C．此過(guò)程小車的平均速度是1.2cm/s D．斜面的傾斜度越大越好，可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間【解析】ABC、由圖可知，小車從頂端滑到底端所用的時(shí)間：t＝15：0.3：05﹣15：03：00＝5s，行駛的路程：s＝8.00cm﹣2.00cm＝6.00cm，則此過(guò)程小車的平均速度：v＝＝＝1.20cm/s。故AB錯(cuò)誤，C正確。D、斜面坡度越小，小車速度變化越慢，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，因此，斜面應(yīng)選擇較小坡度，這樣設(shè)計(jì)是為了實(shí)驗(yàn)中便于測(cè)量時(shí)間。斜面的傾斜度越大，實(shí)驗(yàn)時(shí)間越小，不便于測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．2019年12月20日長(zhǎng)征四號(hào)運(yùn)載火箭，首次執(zhí)行“一箭九星”發(fā)射任務(wù)，運(yùn)載火箭全長(zhǎng)約50m，分別從視頻中截取火箭發(fā)射前和發(fā)射后第8s的位置圖像如圖所示，則火箭發(fā)射后8s內(nèi)的平均速度最接近于（）A．5m/s B．9m/s C．12m/s D．15m/s【解析】由題知，火箭長(zhǎng)50m。以火箭的頂端與發(fā)射架的頂端相比較，由圖可知，火箭發(fā)射后8s實(shí)際上升距離大約1.5個(gè)火箭高度，即s≈72m。平均速度為：v＝＝＝9m/s故選：B。5．“頻閃攝影”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種實(shí)驗(yàn)方法。攝影在暗室中進(jìn)行，閃光燈每隔一定的時(shí)間閃亮一次，底片就記錄下這時(shí)物體的位置。如圖是甲、乙兩個(gè)網(wǎng)球從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，則下列說(shuō)法正確的是（）A．甲球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙球短 B．甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間基本相同 C．甲球的運(yùn)動(dòng)速度基本保持不變 D．乙球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小【解析】AB、閃光燈每隔一定的時(shí)間閃亮一次，即攝影的時(shí)間間隔是相同的；由圖知，甲球被拍攝了5次（所用時(shí)間為5個(gè)間隔時(shí)間），乙球被拍攝了3次（所用時(shí)間為3個(gè)間隔時(shí)間），所以甲球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙球長(zhǎng)；故AB錯(cuò)誤；CD、由圖知，甲球在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程基本相同，所以甲球運(yùn)動(dòng)的速度基本保持不變，故C正確；而乙球在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程越來(lái)越長(zhǎng)，即乙球的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤。故選：C。6．在“探究小車速度的變化”實(shí)驗(yàn)中，斜面AC的長(zhǎng)度為120cm，B點(diǎn)是斜面AC的中點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小玲同學(xué)將小車放置在斜面A點(diǎn)，松手后，小車依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn)的時(shí)間（停表每格為1s）如圖所示。就小車下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．以木塊為參照物，小車是運(yùn)動(dòng)的 B．為了便于計(jì)時(shí)，斜面的坡度應(yīng)較小 C．小車通過(guò)全程的平均速度為12.5cm/s D．小車在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度【解析】A、以木塊為參照物，小車的位置發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的，故A正確；B、斜面坡度小，小車運(yùn)動(dòng)速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，便于計(jì)時(shí)，故B正確；C、全程的平均速度為：v＝＝＝15m/s，故C錯(cuò)誤；D、小車做加速運(yùn)動(dòng)，故小車在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，故D正確。故選：C。7．一物體做直線運(yùn)動(dòng)，它在前2s內(nèi)的平均速度是6m/s，后4s內(nèi)的平均速度是4m/s，則下列說(shuō)法中（）①它前2s內(nèi)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)②它后4s內(nèi)的平均速度等于14.4km/h③它6s內(nèi)通過(guò)了28m的路程④它6s內(nèi)的平均速度是5m/sA．只有①②正確 B．只有②③正確 C．只有②④正確 D．只有③④正確【解析】①物體在前2s的平均速度是6m/s，不能證明它前2s一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故①錯(cuò)誤；②后4s的平均速度v2＝4m/s＝4×3.6km/h＝14.4km/h，故②正確；③物體在前2s內(nèi)通過(guò)的路程：s1＝v1t1＝6m/s×2s＝12m，后2s內(nèi)的路程是s2＝v2t2＝4m/s×4s＝16m，物體6s通過(guò)的總路程s＝s1+s2＝12m+16m＝28m，故③正確；④物體6s內(nèi)的平均速度：v＝＝≈4.67m/s，故④錯(cuò)誤。故選：B。8．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(dòng)，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度是m/s?！窘馕觥坑蓤D可知小汽車每分鐘通過(guò)的路程是不相等的，所以小汽車做的是變速直線運(yùn)動(dòng)，小汽車的運(yùn)動(dòng)路程為3240m，時(shí)間為4min，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度是：v＝＝＝13.5m/s。故答案為：變速；13.5。9．為了“探究小車沿斜面下滑時(shí)速度的變化”給你提供了如圖所示的裝置。在測(cè)平均速度的實(shí)驗(yàn)中（如圖），斜面應(yīng)選擇較小