1.4 速度的測量 八年級物理上冊（人教版）（教師版）

第一章第4節(jié)速度的測量1.通過實驗測平均速度實驗原理：v＝s/t。器材及作用：刻度尺：測量物體運動的路程；停表：測量物體運動時間。研究對象：小車實驗步驟：（1）把木塊放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程。（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下撞擊金屬片的時間。（3）根據(jù)測得數(shù)據(jù)，利用公式v＝s/t算出小車通過斜面全程的平均速度。（4）將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離。（5）測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程所用時間，并算出小球通過上半段路程的平均速度。（6）算出小車跑完下半程所用的時間，算出小車通過下半段路程的平均速度。注意事項：（1）小車運動距離的測量方法：要“頭對頭”或“尾對尾”測量，或測出起始點與金屬片之間的距離。（2）斜面坡度要適當(dāng)，使小車從靜止釋放，可加速緩慢下滑即可，并且不會滑落斜面。（3）測量過程中不能改變斜面的坡度。重難點1：速度的測量及誤差分析例1：云云去水上游樂場游玩，從滑道上沖下來的感覺太刺激了，他想知道物體從斜面上下滑時的速度怎樣變化，實驗設(shè)計如圖甲所示，讓小車從斜面的A點由靜止下滑并開始計時，分別測出小車到達(dá)B點和C點的時間tB和tC。（1）該實驗原理公式是；（2）該實驗用到金屬擋板，則下列屬于金屬擋板的作用的是________；A．使斜面保持一定的角度B．與小車相碰發(fā)出聲音，便于測出小車行駛相同路程的時間（3）實驗時為了使運動時間延長便于測量時間，斜面坡度應(yīng)較（選填“大”或“小”）；（4）如圖甲所示，小車從A點到B點經(jīng)過的路程為cm；若tA、tB、tC所對應(yīng)的時間依次如圖乙所示，則小車在BC段的平均速度為m/s；（5）云云畫出了小車從A點運動到C點的圖象，下列與實驗相符的是圖________；A．B．C．D．（6）B點是AC的中點，為了測量小車在下半程的平均速度，云云讓小車從B點由靜止釋放，從而計算出小車在下半程的平均速度vBC；這種方法會使速度的測量結(jié)果（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）v=s/t（2）B（3）?。?）40.00.20（5）B（6）偏小【詳解】（1）該實驗通過測量路程和對應(yīng)的時間，利用速度公式v=s/t計算速度的。（2）A．使斜面保持一定的角度是通過墊木塊來實現(xiàn)的，故A不符合題意；B．由于測量時間時難以確定小車到達(dá)終點的時刻，可以在聽到撞擊聲時停止計時，故B符合題意。故選B。（3）實驗時由于小車在斜面運動的時間過短，測量誤差較大，斜面坡度應(yīng)較小，讓小車在斜面上運動的時間較長。（4）由圖知，刻度尺分度值為1cm，A到B的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm，BC段的時間為tBC=5s-3s=2sBC段的路程為：sBC=40.0cm，則BC段的平均速度。（5）小車從A到C，做加速直線運動；A．如圖，速度不變，故A不符合題意；B．如圖，速度不斷增加，故B符合題意；C．如圖，路程不變，故C不符合題意；D．s-t圖像是過原點的直線，即路程與時間的比為定值，故D不符合題意。故選B。（6）為了測量小車運動過程中下半程的平均速度，小車從A到C的過程中通過B點時的速度不為0，從B點靜止出發(fā)，測出小車到達(dá)C點的時間會偏大，vBC偏小。1．下圖是利用每秒閃光10次的照相裝置分別拍攝到的四張小球從右向左運動的頻閃照片，其中哪幅照片的小球運動得越來越快A． B．C． D．【答案】C【詳解】A、相鄰小球的間隔時間相同，但距離先變大后變小，故小球先做加速運動后做減速運動；故A不符合題意；B、從右向左運動時，間隔時間相同，間隔距離越來越小，故小球做勻減速運動；故B不符合題意；C、從右向左運動時，間隔時間相同，間隔距離逐漸增大，說明小球做加速運動；故C符合題意；D、間隔時間相同，間隔距離相同，則說明小球做勻速直線運動；故D不符合題意．故選C．2．如圖是蘋果下落過程中每隔相等時間曝光一次所得到的照片，下列s-t圖像中能反映蘋果運動情況的是A．B．C．D．【答案】D【分析】（1）拍照的時間間隔是相同的，由圖可知：相同的時間內(nèi)蘋果運動的距離越來越大，速度逐漸變大；（2）蘋果是在做加速運動，隨著時間的推移，速度是逐漸變大的，由此選出圖象．【詳解】由圖可知：在相等的間隔時間內(nèi)，蘋果運動的距離不同，逐漸變大，因此蘋果的運動速度逐漸變大，做的是加速直線運動；A圖表示勻速直線運動，故A錯誤；B圖表示靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯誤；C圖表示距離隨時間的變化逐漸變小，即減速運動，故C錯誤；D圖表示距離隨時間的變化逐漸變大，即加速運動，故D正確．故選D．3．在課外活動中，小明對水滴下落的規(guī)律進(jìn)行了探究，如圖是用頻閃照相機每隔相同時間拍攝的同一水滴下落時的不同位置。由圖可知（??）A．以水龍頭為參照物，水滴是靜止的B．水滴做加速直線運動C．水滴做勻速直線運動D．水滴先做加速后做勻速直線運動【答案】D【詳解】A．以水龍頭為參照物，水滴與水龍頭之間的位置發(fā)生了變化，所以水滴是運動的。故A不符合題意；BCD．由圖可知，在相同時間內(nèi)，水滴通過的距離先變大后不變，故水滴的速度先變大后不變，所以水滴先做加速后做勻速直線運動。故BC不符合題意，D符合題意。故選D。4．如圖所示是測量物塊“平均速度”實驗，小物塊每次均從斜面上端由靜止釋放，沿斜面向下運動，如圖所示。利用秒表和刻度尺測出其運動時間和通過的路程。下列說法正確的是（）A．實驗中為便于測量時間，應(yīng)保持斜面較高的坡度B．用算出的平均速度，可以精確表示小車在斜面的運動情況C．小車在前半程的平均速度小于后半程的平均速度D．為了減小誤差，應(yīng)使用不同的小車多做幾次實驗，將結(jié)果取平均值【答案】C【詳解】A．測平均速度實驗中，為便于測量時間，應(yīng)保持斜面較小的坡度，讓小車在斜面上運動的時間長一些，故A錯誤；B．平均速度只能粗略反映物體的運動情況，精確表示小車在斜面上的運動情況，需要知小車在某時刻的速度，故B錯誤；C．小車沿斜面向下運動時速度越來越快，則小車在上半程所用的時間要大于下半程所用的時間，路程相同，時間越大，由公式可知，速度越小，故小車在前半程的平均速度小于后半程的平均速度，故C正確；D．在該實驗中，為了減小實驗誤差，應(yīng)使用相同的小車進(jìn)行多次實驗，獲取多組實驗數(shù)據(jù)，將結(jié)果取平均值，故D錯誤。故選C。5．夏天的池塘旁，蜻蜓點水是常見現(xiàn)象，蜻蜓點水后在水面上擊起波紋．王帥同學(xué)研究了蜻蜓點水過程，他獲得一張俯視照片，該照片是蜻蜓連續(xù)三次點水過程中激起的波紋，形狀如圖．王帥同學(xué)利用秒表測得蜻蜓每隔1秒鐘點水一次．由圖可分析出當(dāng)時蜻蜓飛行的方向、速度以及水波傳播速度分別是（）A．向右、2.5m/s、1.5m/s B．向右、3m/s、1m/sC．向左、2.5m/s、1m/s D．向左、3m/s、2m/s【答案】A【詳解】如圖所示，圖中圓圈越小，則時間越短，所以飛行方向從大圓到小圓，因為蜻蜓連續(xù)三次點水后，小圓在右邊，所以蜻蜓向右飛行；從圖中可得蜻蜓從第一次點水到第三次點水通過的路程為5m，因此蜻蜓飛行的速度為,因為3波次傳播的速度相同，第一波與第二波次時間間隔1秒。傳播半徑差為,則水的傳播速度為1.5m/s，故A符合題意。故選A。6．甲、乙兩物體從左到右運動時的軌跡被頻閃相機拍下（相機每隔0.02s曝光一次記錄下物體影像），從兩物體運動的軌跡L（如圖所示）來看，下列判斷中正確的是A．甲做的是變速直線運動B．乙物體做的是勻速直線運動C．甲物體全程的平均速度和乙物體不相等D．在L這段運動路程中，乙所用的時間是0.08s【答案】C【詳解】AB．由圖示可知，物體甲在相等時間內(nèi)的路程相等，甲做勻速直線運動；乙在相等時間內(nèi)的路程越來越大，乙做加速運動；故AB錯誤；C．由圖示可知，甲的運動時間為：t甲=0.02s×5=0.1s，乙的運動時間為t乙=0.02s×3=0.06s，甲乙的路程s相同，t甲＜t乙，根據(jù)公式可知，甲物體全程的平均速度和乙物體不相等，故C正確。D．根據(jù)圖中可知，在L這段運動路程中，乙所用的時間是3個間隔，應(yīng)為0.06s，故D錯誤。7．在“測量平均速度”的實驗中，實驗裝置如圖所示，（1）實驗的原理是；（2）為了便于實驗，組裝實驗器材時應(yīng)使斜面坡度較（選填“大”或“小”）一些；（3）小車從A點到C點運動了s，通過這段路程的平均速度為cm/s?！敬鸢浮浚?）（2）小（3）330【詳解】（1）平均速度等于物體運動的總路程與總時間之比，故測平均速度的實驗原理為,（2）實驗時為了便于計時，需使小車在下滑的過程中速度慢些，因此應(yīng)使斜面的坡度較小些。（3）由圖可知，小車從A點運動到C點,運動的時間為t=3s。小車從A點到C點的距離為s=90.0cm，通過這段路程的平均速度為。8．如圖，在斜面上測量小車運動的平均速度，讓小車從斜面的A點由靜止開始下滑，即可測出不同階段的平均速度。（1）該實驗原理是；（2）除了圖中有的器材和擋板以外，還應(yīng)該有的器材是；（3）斜面底端的金屬片的作用是：；（4）該實驗中，斜面應(yīng)該保持較小坡度，這樣做的目的是；（5）如果測得小車從A滑到C的時間tAC＝2.4s，小車從A滑到B的時間tAB＝1.6s，則AB段的平均速度vAB＝m/s，則BC段的平均速度vBC＝m/s；由實驗看出，小車下滑過程中速度越來越（選填“慢”“快”）?！敬鸢浮浚?）（2）秒表/停表（3）見解析（4）便于測量時間（5）0.250.50/0.5快【詳解】（1）實驗通過測量小車經(jīng)過的路程及對應(yīng)的時間來獲得小車運動的速度，所以原理為。（2）實驗中必須測量的物理量是路程和時間，需用到刻度尺和停表，因此除了圖中有的器材以外還需要的儀器是停表。（3）在斜面上放置一個金屬片的目的是讓小車在同一位置停下來，便于測出小車行駛相同路程的時間。（4）實驗中，應(yīng)使斜面的坡度較小，小車運動的速度較慢，在斜面上運動的時間較長，便于測量時間。（5）AB小車運動距離，小車通過AB段的平均速BC小車運動距離，小車通過BC段的時間，小車通過BC段的平均速度，可以發(fā)現(xiàn)AB段的平均速度小于BC段的平均速度，即小車下滑過程中速度越來越快。9．在如圖所示的斜面上測量小車運動的平均速度，讓小車從斜面的A點由靜止開始下滑，分別測出小車到達(dá)B點和C點的時間，即可測出不同階段的平均速度。（1）斜面應(yīng)設(shè)置較（填“大”或“小”）的坡度，這樣設(shè)計是為了在實驗中便于測量；（2）圖中AB段的路程sAB=cm，如果測得時間tAB=1.6s，則AB段的平均速度vAB=cm/s；（3）在測量小車到達(dá)B點的時間時，如果小車過了B點才停止計時，測得AB段的平均速度vAB會偏；（4）為了測量小車運動過程中下半程的平均速度，某同學(xué)讓小車從B點由靜止釋放，測出小車到達(dá)C點的時間，他的做法正確嗎？，理由是：?！敬鸢浮浚?）小時間（2）40.025.0（3）?。?）不正確見解析【詳解】（1）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，斜面設(shè)置較小的坡度是為了減緩小車下滑的速度，在實驗中便于測量小車運動的時間。（2）刻度尺的分度值為1cm，小車在AB段運動的距離為，如果測得時間tAB=1.6s，則AB段的平均速度為。（3）如果讓小車過了B點才停止計時，會導(dǎo)致時間的測量結(jié)果偏大，由公式知，平均速度會偏小。（4）若讓小車從B點由靜止釋放，測出小車到達(dá)C點的時間，所測時間不是運動過程中下半程的時間；小車從A到C的過程中通過B點時的速度不為0；小車通過AC段的時間與AB段的時間之差才是下半程BC段的時間，因此他的做法不正確。10．如圖所示，小學(xué)從“東外環(huán)怪坡”上騎自行車下來，他并沒有蹬踏板，卻發(fā)現(xiàn)自行車越越快，根據(jù)這一生活現(xiàn)象，同學(xué)們提出的最有探究價值的科學(xué)問題是（）A．自行車從山坡上向下運動的速度是否越來越大？B．物體沿斜面向下運動通過的路程是怎樣變化的？C．自行車從山坡上向下運動的速度與那些因素有關(guān)？D．物體沿斜面向下運動的過程中速度是怎樣變化的？【答案】D【詳解】A．已知下坡過程中自行車的速度越來越快，所以速度一定是越來越大。此問題沒有探究價值，A不符合題意；B．自行車無論如何運動，只要在運動，路程一定是增加的，此問題沒有探究價值，B不符合題意；C．自行車下坡過程中速度越來越大，壓力和路況是一定的，其它影響運動速度的因素不明確。此問題不容易探究，C不符合題意；D．自行車下坡過程中速度越來越大，但是不是勻加速還是一般的加速運動，利用刻度尺（測繩）和秒表，測量不同路段（或時間段）的路程和所用時間，就可以得到不同路段（時間段）的速度及全程的平均速度，比較測量結(jié)果就能確定速度變化的規(guī)律。此問題有探究價值且易于探究，D符合題意。故選D。11．如圖所示,是一個小球在相同時間間隔里運動情景的物理模型圖,對這個小球的運動情景描述正確的是A．小球從高處自由下落B．小球做勻速直線運動C．小球從斜面釋放滾下D．小球沿斜面上下運動【答案】D【詳解】由圖得出，在相同的時間間隔內(nèi)路程先變小、后變大，所以小球的速度是先變小、后變大；A．小球從高處自由落下，速度將越來越大，故A不符合題意；B．小球做勻速直線運動，速度和方向都不會改變，故B不符合題意；C．小球從斜面釋放滾下，速度將越來越大，故C不符合題意；D．小球沿斜面上下運動，先是向上沿斜面運動，速度越來越小，到一定高度后又沿斜面向下運動，速度越來越大，故D符合題意。12．小強騎著自行車從平直的山坡上下來，他并沒有再用力踩踏腳蹬，仍然發(fā)現(xiàn)他騎的自行車越來越快．根據(jù)這一生活現(xiàn)象大家提出的下列科學(xué)問題中，最有探究價值且易于探究的是（

）A．自行車從山坡上向下運動的速度是否越來越大？B．物體沿斜面向下運動通過的路程是怎樣變化的？C．自行車從山坡上向下運動的速度與哪些因素有關(guān)？D．物體沿斜面向下運動的過程中速度是怎樣變化的？【答案】D【詳解】A.小強騎自行車從山坡下來時發(fā)現(xiàn)自行車越來越快，所以“自行車從山坡上向下運動的速度是否越來越大？”只是一個作為可回答的普通問題，不是探究的科學(xué)問題；B.騎自行車從山坡下來時，路程會逐漸增大，所以“物體沿斜面向下運動通過的路程是怎樣變化的？”不具有探究價值；C.“自行車從山坡上向下運動的速度與哪些因素有關(guān)？”屬于科學(xué)探究的問題，但自變量沒有表達(dá)清楚，不易于進(jìn)行探究；D.“物體沿斜面向下運動的過程中速度是怎樣變化的？”是值得科學(xué)探究的問題，速度的變化也便于進(jìn)行探究．故D符合題意．13．某同學(xué)看到學(xué)校中的一個水管在滴水，馬上前去擰緊。在此過程中他突然想到水滴下落的快慢有什么規(guī)律嗎?于是他和幾名同學(xué)找來秒表、刻度尺、數(shù)碼相機等器材開始了研究。首先他們調(diào)整水管閥門使水能一滴滴的下落，并保持水管向下滴水的時間間隔相等。此時他們將刻度尺放在水滴下落路徑的旁邊，用數(shù)碼相機拍照。分析照片之后發(fā)現(xiàn)，每滴水的運動規(guī)律基本相同。其中一幅照片如圖所示。水滴從圖中最上面一滴水位置至最下面一滴水位置的運動過程中，下列說法中不正確的是（）A．水滴下落的過程中速度逐漸增大B．水滴在前一半時間內(nèi)的平均速度較全程的平均速度小C．水滴下落過程中平均速度隨著下落高度的增大而增大D．水滴在前一半時間內(nèi)的平均速度較全程的平均速度大【答案】D【詳解】A．由圖中可以看出，下落過程中，水滴之間的距離逐漸增大，而時間間隔相等，所以判斷雨滴速度逐漸變大，A正確，不符合題意；B．水滴在前一半時間內(nèi)通過的距離小干后一半時間內(nèi)通過的距離，也就是說全部時間內(nèi)通過的距離大于前一半時間內(nèi)通過距離的2倍，所以前一半時間內(nèi)的平均速度小于全程的平均速度，故B正確，不符合題意；C．下落過程中，速度越來越快，即下落相同的高度所用時間越來越短，所以水滴下落過程中平均速度隨著下落高度的增大而增大，故C正確，不符合題意；D．水滴在前一半時間內(nèi)通過的距離小干后一半時間內(nèi)通過的距離，也就是說全部時間內(nèi)通過的距離大于前一半時間內(nèi)通過距離的2倍，所以前一半時間內(nèi)的平均速度小于全程的平均速度，故D錯誤，符合題意。故選D.。14．如圖所示，在“研究充水玻璃管中氣泡的運動規(guī)律”實驗中（）A．研究的氣泡在水中運動是自上而下的B．為了便于測量，應(yīng)使氣泡在管內(nèi)運動得快一些C．本實驗也可將玻璃管保持一定傾角放置D．若僅測得氣泡在管內(nèi)運動的全部路程和時間，則可以判斷氣泡運動為勻速運動【答案】C【詳解】A．氣泡在水中受到浮力，開始時氣泡在玻璃管頂端，迅速倒置，氣泡會玻璃管的下面上升，故A不符合題意；B．由于玻璃管的長度有限，氣泡運動時間較短，要減小實驗中的誤差，讓氣泡運動的慢一些，可以利用煤油代替水，故B不符合題意；C．可以把玻璃管斜放，使氣泡運動的稍慢一些，便于測量，故C符合題意；D．“研究充水玻璃管中氣泡的運動規(guī)律”的實驗是為勻速直線運動作鋪墊的，通過調(diào)節(jié)玻璃管中氣泡的大小，使氣泡在玻璃中近似的做勻速直線運動，但要判斷物體做的是勻速直線運動，必須要測出不同階段的速度進(jìn)行比較，如果運動過程中運動方向和速度大小不變，則此運動為勻速直線運動，故D不符合題意。故選C。15．在測量小車運動的平均速度實驗中，讓小車從斜面的A點由靜止開始下滑并開始計時，分別測出小車到達(dá)B點和C點的時間，即可算出小車在各段的平均速度。（1）實驗的原理是；（2）圖中AC段的距離cm；測得AB段時間，則AB段的平均速度m/s。（3）如果小車過了B點才停止計時，則測得的平均速度會偏。【答案】（1）（2）80.00.25（3）小【詳解】（1）實驗中通過測量小車的速度與時間，再通過得到小車的平均速度，則實驗原理是。（2）刻度尺的分度值為1cm，圖中AC段的距離，AB段的平均速度。（3）如果小車過了B點才停止計時，導(dǎo)致測得的時間偏長，而運動距離是準(zhǔn)確的，由得，測得的平均速度會偏小。16．在“測小車的平均速度”的實驗中，使小車從帶刻度的斜面頂端由靜止下滑，B點是AC的中點。圖中的數(shù)字是小車到達(dá)A、B、C三處時電子表的顯示（數(shù)字分別表示“小時：分：秒”）。（1）實驗中使用的斜面應(yīng)適當(dāng)調(diào)整坡度較小，其目的是便于測量；（2）該次實驗中測得小車全程的平均速度為m/s。（3）小明在實驗中將小車在斜面頂端時，車尾到金屬片的距離當(dāng)作全程的路程，會導(dǎo)致測量結(jié)果偏。（4）在實驗中，小車通過全程的平均速度為v1，上半段路程的平均速度為v2，下半段路程的速度為v3，則v1、v2、v3的大小關(guān)系是?！敬鸢浮浚?）時間（2）0.24（3）大（4）v2＜v1＜v3【詳解】（1）實驗中使用的斜面應(yīng)適當(dāng)調(diào)整坡度較小，運行速度較慢，運行時間長，便于測量時間。（2）根據(jù)題意可知，小車全程的路程和時間分別是，，小車全程的平均速度為。（3）實驗應(yīng)采用車頭到金屬片的距離作為全程的路程，而車尾到金屬片的距離當(dāng)作全程的路程相當(dāng)于多了一個車身的長度，這樣所測量出的路程偏大，速度也就偏大。（4）在實驗中，小車運動越來越快，做加速運動，所以小車在上半程速度更小，在下半程速度更快，所以v1、v2、v3的大小關(guān)系是。17．某班同學(xué)在學(xué)習(xí)速度時，進(jìn)行了“比較紙錐下落的快慢”和“測量紙錐下落的速度”兩個活動：（1）如圖甲所示，把兩個等大的圓紙片，裁去大小不等的扇形，做成兩個錐角不等的紙錐；為了比較紙錐下落的快慢，將兩個錐角不同的紙錐從同一高度同時釋放時，應(yīng)該選擇（乙/丙）