14測量平均速度（重點(diǎn)練）

第4節(jié)第4節(jié)測量平均速度第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)一、單選題1．（2022·黑龍江綏化）甲、乙二人從同一位置沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，其st圖像如下圖所示，下列分析正確的是（）A．0～10min，甲通過的路程大于乙通過的路程 B．0～30min，甲的平均速度等于乙的平均速度C．10～20min，以乙為參照物，甲是靜止的 D．20～30min，甲、乙二人之間的距離越來越大【答案】B【解析】A．由圖像可知，0～10min，乙的圖線比甲的圖線更靠近縱坐標(biāo)，故甲通過的路程小于乙通過的路程，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，0～30min，甲、乙兩人通過的路程相等為s甲=s乙=1.8km=1800m所用的時(shí)間為t甲=t乙=30min=1800s則甲的平均速度為乙的平均速度為即在0～30min，甲、乙兩人的平均速度相等，故B正確；C．由圖像可知，10～20min，乙是靜止，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以乙為參照物，甲是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；D．由圖像可知，20～30min之間，剛開始時(shí)甲的路程大于乙的路程，乙的圖線比甲的圖線更靠近縱坐標(biāo)，乙的速度大于甲的速度，故在這時(shí)間段，甲、乙兩之間的距離越來越小，直至地30min兩人相遇，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·四川成都）無風(fēng)的天氣，小虹和同學(xué)一起用機(jī)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(duì)于實(shí)驗(yàn)有關(guān)的操作和分析，正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)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(shí)刻的快慢【答案】C【解析】A．乒乓球從三樓由靜止豎直下落，快達(dá)到地面時(shí)，速度較大，動(dòng)能較大，如果落到人的頭上，可能對(duì)人造成傷害，故A錯(cuò)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(cuò)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(shí)間不準(zhǔn)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(cuò)誤。故選C。二、填空題3．（2021·青海）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)過程中的平均速度是______m/s?！敬鸢浮?/p>

變速

13.5【解析】[1]分析圖可知，小車相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程不同，速度，所以整個(gè)過程小車運(yùn)動(dòng)的速度不同，整個(gè)過程小車做變速運(yùn)動(dòng)。[2]它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度4．（2020·山東濟(jì)寧）小明在探究速度的變化時(shí)，拍攝了兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片，如圖所示，閃光時(shí)間間隔為1s，圖上數(shù)字為閃光時(shí)刻編號(hào)，請(qǐng)根據(jù)圖中信息回答下列問題。(1)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是小球______（選填“A”或“B”）；(2)小球A和B在第1s至第6s這段時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度應(yīng)為：vA______vB（選填“=”“>”或“<”）?！敬鸢浮?/p>

A

=【解析】[1]由圖可知，在相同的時(shí)刻內(nèi)A球的路程越來越大，所以A球做的是變速直線運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。[2]由圖可知，小球A和B在第1s至第6s這段時(shí)間間隔內(nèi)的路程為sA=sB，由可知，小球A和B在第1s至第6s這段時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度應(yīng)為vA=vB。三、實(shí)驗(yàn)題5．（2022·廣西百色）如圖所示是“測量小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下，分別測出小車到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可求出不同路段的平均速度。（1）實(shí)驗(yàn)原理是____________；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，便于測量時(shí)間，應(yīng)___________（選填“增大”或“減小”）斜面的傾斜角度；（3）小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間tAB=___________s；從A點(diǎn)到C點(diǎn)的路程sAC=___________cm；小車在AC段的平均速度vAC=____________m/s?！敬鸢浮?/p>

減小

3

80.0

0.16【解析】（1）[1]測量平均速度的原理就是利用，利用刻度尺測量路程，利用秒表測量時(shí)間，最后利用公式計(jì)算。（2）[2]傾斜角度越小，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，便于測量小車的時(shí)間，故可以減小斜面的傾斜的角度從而延長時(shí)間，便于測量小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（3）[3]從9:25:15秒從A點(diǎn)出發(fā)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，時(shí)間為9:25:18，一共所用的時(shí)間為3s。[4]如圖所示，分度值為1cm，刻度尺需要估讀，故從A點(diǎn)到C點(diǎn)的路程為80.0cm。[5]小車在AC段的時(shí)間為5s，故小車在AC段的平均速度6．（2022·湖南常德）小明所在的實(shí)驗(yàn)小組想探究物體從斜面上滑下的速度大小與哪些因素有關(guān)。通過觀察，他們猜想：物體到達(dá)斜面底端時(shí)速度v的大小可能與物體的質(zhì)量m、斜面的傾角θ、斜面的材料這三個(gè)因素有關(guān)。于是他們選擇以下器材進(jìn)行探究：一個(gè)右端固定有遮光片的長方體木塊質(zhì)量為200g、一個(gè)100g的砝碼（可粘在木塊上表面）、兩個(gè)長度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端安有光電門）。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，他們的實(shí)驗(yàn)操作是讓木塊沿斜面直線下滑，利用光電門速度傳感器測得木塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度v。（1）為了保證從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的可靠性，下列說法正確的是______；A．斜面越長越好B．斜面越寬越好C．木塊每次都由靜止開始下滑D．木塊每次都從斜面上相同的位置下滑（2）在本實(shí)驗(yàn)中，光電門速度傳感器的工作原理是當(dāng)木塊上的遮光片通過光電門時(shí)光被擋住，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)遮光片離開光電門時(shí)計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，這樣就可以根據(jù)遮光片的寬度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算出此時(shí)木塊的速度。已知遮光片的寬度為1.2cm，如果計(jì)時(shí)器某次顯示的時(shí)間為0.005s，則此次測得的木塊速度為______m/s；（3）小明他們改變相關(guān)條件，多次實(shí)驗(yàn)，得到了下列數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)θ斜面m/gv/（cm/s）120°A200245220°A300245320°B200153420°B300153530°A200358640°A200438①分析比較表中數(shù)據(jù)可得：v與前面猜想的三個(gè)因素中的______無關(guān)；②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3，2和4可得出v與______有關(guān)；③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5、6，可得出木塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度與斜面傾角的關(guān)系是：當(dāng)斜面材料相同時(shí)，______?！敬鸢浮?/p>

CD

2.4

質(zhì)量

斜面的材料

斜面的傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的可靠性，要確保速度測量的準(zhǔn)確性，要使木塊從同一高度，靜止滑下。速度大小與斜面長度和寬度無關(guān)。故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。（2）[2]木塊速度為（3）①[3]分析實(shí)驗(yàn)1和2或3和4可知，當(dāng)木塊質(zhì)量不同時(shí)，v相同，所以v和質(zhì)量無關(guān)。②[4]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3，2和4，當(dāng)斜面傾角相同，質(zhì)量相同，斜面材料不一樣時(shí)，木塊速度v不相同。所以v和斜面材料有關(guān)。③[5]分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、5、6，當(dāng)斜面材料相同，傾角不同時(shí)，木塊速度v不相同，而且斜面的傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大。7．（2021·山東聊城）在測量“小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，如甲圖所示把小車放到斜面的頂端，金屬片放到斜面的底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程s1，用停表測量小車從斜面頂端由靜止滑下到橦擊金屬片的時(shí)間t1，停表記錄的時(shí)間如乙圖所示，由以上測量即可算出小車通過全程的平均速度1。（1）小車沿斜面下滑的過程，做______（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動(dòng)；（2）s1=______cm，t1=______s，1=______m/s（保留三位小數(shù)）；（3）用同樣的方法可測量并計(jì)算出小車通過斜面上半段的平均速度2，則1______2（選填“>”“<”或“=”）。【答案】

變速

80.0

4.5

0.178

>【解析】（1）[1]小車沿斜面下滑的過程，速度越來越快，做變速直線運(yùn)動(dòng)。（2）[2]如圖甲，小車的起點(diǎn)為0.0cm處，終點(diǎn)為80.0cm，通過的路程s1=80.0cm。[3]停表小表盤分針靠近0，是0min；大表盤的分度值為0.1s，秒針在4和5之間，且過了5個(gè)小格，故t1=4.5s。[4]小車通過全程的平均速度1（3）[5]因?yàn)樾≤囇匦泵嫦禄倪^程中做加速運(yùn)動(dòng)，前半程的時(shí)間比后半程的時(shí)間長，即前半程的時(shí)間，由可知即。8．（2021·廣西河池）光電門是物理實(shí)驗(yàn)中用來測量時(shí)間的一種常用設(shè)備，如圖甲所示，S是光源，K是光接收器，當(dāng)有不透明物體通過光電門時(shí)，物體會(huì)遮住光源，接收器K接收不到光信號(hào)，計(jì)時(shí)器便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)物體通過后，接收器K重新接收光信號(hào)，計(jì)時(shí)結(jié)束，即可記錄物體通過光電門所用的時(shí)間。如圖乙所示，某同學(xué)用光電門測量小車沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的速度，小車上安裝有遮光板，A、B是安裝在斜面上不同位置的兩個(gè)光電門。（1）若小車上的遮光板寬度為d，小車通過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為t，則小車通過光電門的速度v=______；（2）若已知遮光板寬度d=1cm。讓小車從斜面頂端以一定的初速度開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，兩光電門計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間分別為tA=0.01s，tB=0.005s，則小車通過A、B兩位置的速度分別為vA=______m/s，vB=______m/s；（3）由實(shí)驗(yàn)可知：小車沿斜面向下做______（選填“勻速”、“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮?/p>

1

2

加速【解析】（1）[1]小車上的遮光板寬度為d，小車通過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為t，由可知小車通過光電門的速度（2）[2][3]小車通過A、B兩光電門的速度分別為（3）[4]因?yàn)樾≤囃ㄟ^B光電門的速度大于通過A光電門的速度，說明小車下滑時(shí)速度越來越快，即小車沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)。9．（2020·江蘇蘇州）是一款功能強(qiáng)大的物理實(shí)驗(yàn)軟件，其中的功能能夠自動(dòng)記錄下所接收到的兩次響聲之間的時(shí)間間隔：當(dāng)接收到第一次響聲時(shí)便自動(dòng)計(jì)時(shí)，當(dāng)再次接收到響聲時(shí)計(jì)時(shí)自動(dòng)停止（類似于使用秒表時(shí)的啟動(dòng)和停止），由于對(duì)聲音的響應(yīng)非常靈敏，計(jì)時(shí)可精確到。甲、乙兩人使用在空曠安靜的廣場上測量聲音的傳播速度。他們分別站于間距測量值為的、兩處，打開軟件做好計(jì)時(shí)準(zhǔn)備。甲先在邊擊掌一次，乙聽到擊掌聲之后，也在邊擊掌一次。查看甲、乙兩均有效記錄下了兩次掌聲的時(shí)間間隔，分別為、。(1)若已知空氣中的聲速為，內(nèi)聲音的傳播距離為__m；(2)本實(shí)驗(yàn)中兩所記錄的時(shí)間大小關(guān)系是__；(3)測得空氣中聲音的傳播速度__。（用、、表示）【答案】

0.34

【解析】(1)[1]聲音的傳播距離為(2)[2]由記錄過程知，比多記錄聲音傳播的時(shí)間，故。(3)[3]從到處聲音的傳播的時(shí)間為則空氣中聲音的傳播速度為四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題10．（2020·山西）為了保障學(xué)生安全，交警在育才中學(xué)校門前的街道，設(shè)置了限速30km/h的標(biāo)志牌。有家長反映，經(jīng)常有車輛超速。在沒有安裝測速儀的情況下，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測量校門前行駛車輛的平均速度是否超速。(1)實(shí)驗(yàn)器材：______；(2)實(shí)驗(yàn)步驟：______；(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______。【答案】

停表、刻度尺

見解析

若則超速，若則不超速【解析】(1)[1]根據(jù)知，要測量平均速度需要用停表測量時(shí)間，用刻度尺測量路程，所以需要停表和刻度尺；(2)[2]實(shí)驗(yàn)步驟：①在校門口前的街道邊標(biāo)識(shí)、兩點(diǎn)，用刻度尺測出兩點(diǎn)間的路程；②讓一名同學(xué)站在點(diǎn)，另一名同學(xué)站在點(diǎn)；③汽車車頭行駛至點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)處的同學(xué)舉手示意，同時(shí)點(diǎn)處的同學(xué)用停表開始計(jì)時(shí)，汽車車頭行駛至點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)處同學(xué)停止計(jì)時(shí)，記錄汽車從點(diǎn)到點(diǎn)行駛的時(shí)間；④算出汽車的平均速度；(3)[3]實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若則超速，若則不超速。五、計(jì)算