專題01 平均速度的測量實(shí)驗(yàn)（原卷版）

專題01平均速度的測量實(shí)驗(yàn)【知識(shí)儲(chǔ)備】實(shí)驗(yàn)原理：v=s/t；本實(shí)驗(yàn)采用的方法是間接測量法；實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示測量工具：(1)用刻度尺測量路程；(2)用停表(秒表)測量時(shí)間.實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：前半段路程：讓小車從斜面的頂端開始自由下滑，用停表記錄小車到達(dá)斜面中點(diǎn)時(shí)需要的時(shí)間t1；整個(gè)路程：重新讓小車從斜面的頂端開始自由下滑，用停表記錄小車到達(dá)斜面底端時(shí)需要的時(shí)間t2。數(shù)據(jù)處理：前半段的平均速度：v1=s1/t1；后半段的平均速度：v2=s2/(t2-t1)；整個(gè)路程的平均速度:v3=s/t2。大小關(guān)系：v2>v>v1要點(diǎn)探究：在實(shí)驗(yàn)中為什么斜面的坡度不宜過大?答：不讓小車滑得太快，方便測量時(shí)間。為什么在斜面的底端放金屬片?答：①便于確定終點(diǎn)在同一位置；②便于測量時(shí)間。如何使小車的平均速度增大?答：增大斜面的長度或增大斜面的傾角。小車在下滑的過程中是什么運(yùn)動(dòng)形式?答：變速直線運(yùn)動(dòng)或加速直線運(yùn)動(dòng)。為什么要多次測量?答：求平均值減小誤差。失分盲點(diǎn)：測小車通過的路程時(shí),必須從開始計(jì)時(shí)的車頭量到計(jì)時(shí)結(jié)束的車頭，不能從斜面頂端量到斜面底端或從車頭量到車尾。（頭對頭測量）測量后半段平均速度時(shí)，不能使小車從中點(diǎn)靜止釋放。小車整個(gè)路程的平均速度不等于小車在各段路程平均速度的平均值?！緦ｎ}突破】1．小明同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測量小車的平均速度”，小車沿斜面從A處由靜止開始下滑，用刻度尺可測出小車在不同路段的路程．請你解答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使斜面的坡度較小，目的是．（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（填字母）。A.該實(shí)驗(yàn)還缺少一個(gè)測量工具是秒表B.小車在AB段的速度小于BC段的速度C.實(shí)驗(yàn)操作中不使用擋板也能保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確D.在測量BC段小車的速度時(shí)，應(yīng)該讓小車從B點(diǎn)由靜止釋放2．小紅同學(xué)在做“測量平均速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，她用彈簧測力計(jì)沿水平方向以恒定的拉力將物塊從位置A拉到位置F。如圖是物塊從A處沿直線運(yùn)動(dòng)到F處的頻閃照片，若頻閃照相機(jī)每隔0.2s閃拍一次分析照片，可知物塊從A處到F處共運(yùn)動(dòng)了cm的路程，所用時(shí)間為s，物塊從C處運(yùn)動(dòng)到F處的平均速度為m/s。3．如圖1是“測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止釋放，開始下滑，分別測出小車從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。（1）小車的平均速度是通過（選填“直接”或“間接”）測量的方法測得的，其原理是。（2）除了刻度尺，實(shí)驗(yàn)中用到的測量工具還有。（3）實(shí)驗(yàn)測得小車從A滑到B的時(shí)間tAB＝1.6s，從A滑到C的時(shí)間tAC＝2.4s，則AB段的路程是SAB＝cm，AB段的平均速度vAB＝m/s，BC段的平均速度vBC＝m/s。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車下滑的速度很快，不便于測量時(shí)間，則應(yīng)采取的操作是。（5）圖2是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的斜面上小車的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，符合實(shí)際情況的是（填字母）。（6）小楠實(shí)驗(yàn)時(shí)，又選用了形狀相同、輕重不同的小車，在同一個(gè)斜面上做了多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表：分析表中數(shù)據(jù)可知：小車的平均速度與小車的輕重（選填“有”或“無”）關(guān)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)小車的輕重運(yùn)動(dòng)距離運(yùn)動(dòng)時(shí)間1較輕1.00m2.5s2較重1.00m2.5s3更重1.00m2.5s4．同學(xué)們在進(jìn)行“測量平均速度的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓小車從帶有刻度（分度值為1cm）的斜面頂端由靜止滑下。（1）該實(shí)驗(yàn)是利用公式進(jìn)行測量的。為了方便計(jì)時(shí)，應(yīng)使斜面的坡度較（選填“大”或“小”），金屬片的作用是。（2）下列圖像中能較準(zhǔn)確地反映小車運(yùn)動(dòng)情況的是。（3）同學(xué)們從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，用電子停表分別測量了小車經(jīng)過B、C點(diǎn)的時(shí)間。整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在如下所示的表格中，BC段的平均速度約為m/s，AB、BC、AC三段的平均速度vAB、vBC、vAC的大小關(guān)系是。路段運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s平均速度v/（m?s﹣1）AB0.450.89BC0.3（4）實(shí)驗(yàn)完成后，有同學(xué)猜想物體從斜面上下滑的快慢可能與斜面的高度有關(guān)，于是他讓小車分別從斜面上不同高度處由靜止釋放，測出下滑時(shí)間。通過測量，他發(fā)現(xiàn)每次下滑的時(shí)間不同，于是他判斷該猜想是正確的。請你指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題：。5．在掌握了測量物體平均速度的方法后，小明將它應(yīng)用在實(shí)踐：他事先用皮尺測量了汽車的實(shí)際長度是4.0m，再用頻閃照相機(jī)拍攝得到汽車行駛過程中的一組照片（如圖1所示），已知：頻閃照相機(jī)每隔0.4s曝光一次，照片中汽車的長度是2.0cm，照片中O到C的長度L＝12.0cm。（1）觀察汽車行駛的頻閃照片可知：OA＜AB＝BC由此可以得出汽車從O到C過程中行駛速度的變化情況是。（2）為了通過表格所給的信息計(jì)算出汽車從O行駛到C點(diǎn)的平均速度，請你在設(shè)計(jì)的表格中將空缺的①②部分補(bǔ)充完整：①②汽車從O到C的平均速度約為m/s。照片中O到C的長度L/cm①②汽車的平均速度v/m?s﹣112.0（3）在如圖2s﹣t圖像中，①②③三條曲線能大致描述汽車從0到c整個(gè)運(yùn)動(dòng)情況的圖像是（填序號(hào)）；其中曲線②表示物體做的是。6．小明同學(xué)用如圖1的裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。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(shí)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(diǎn)B處的時(shí)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”或“小于”）（2）小明想測量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)。（選填“A”或“B”）（3）物體運(yùn)動(dòng)的情況還可以通過另一種辦法即時(shí)測定、顯現(xiàn)出來。位置傳感器利用超聲波測出不同時(shí)刻小車與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車在不同位置的速度，如圖2所示。屏幕圖象如圖3所示，橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通過圖象可以看出小車在斜面上滑下時(shí)是（選填“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)的；小車到達(dá)坡底時(shí)的速度為m/s。7．如圖所示是測量小車沿斜面下滑的平均速度的實(shí)驗(yàn)。（1）該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖蔷毩?xí)用和測平均速度。（2）該實(shí)驗(yàn)原理是。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持斜面的傾角較小，這是為了減小測量（填“路程”或“時(shí)間”）時(shí)造成的誤差。（4）斜面傾角不變時(shí)，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越（選填“大”或“小”）；小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，小車運(yùn)動(dòng)的平均速度越（填“大”或“小”）。（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，小車沿斜面頂端下滑到斜面底端的運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)。（選填“勻速”或“變速”）（6）實(shí)驗(yàn)中測得路程s1上的平均速度為v1，路程s2上的平均速度為v2，路程s3上的平均速度為v3，那么，v1、v2的大小關(guān)系是v1v2（選填＞、＜、＝）。8．某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，