1.4速度的测量 练习
一、填空题
1.如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点做的是 运动(选“匀速直线”或“变速直线”):小球从A点运动到D点的距离是 cm;小球从D点运动到F点的平均速度是 m/s。
2.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取6段吸管,用胶带把它固定在气球上。将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向后喷出,气球向前运动,运动过程中气球与吸管保持相对静止。如图所示是气球运动时每隔0.5s的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,AB之间为1.5m,则气球运动过程中的平均速度为 m/s。
3.汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,司机发现前方路口信号灯变为红灯,经过0.5s的反应时间后开始刹车,汽车速度v随时间t变化关系如图所示,则开始刹车后第0.5s时,汽车速度为 m/s。从信号灯变红到汽车完全停止,这个过程中汽车的平均速度为 m/s。
二、单选题
4.如图所示为“测量物体运动的平均速度”的实验,图中停表的示意图分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻,每小格表示1s,B点是全程AC的中点。小车从A点运动到C点的过程中,以下说法正确的是( )
A.以木块为参照物,小车是静止的
B.斜面坡度越陡越好,便于计时
C.小车在AB段运动所用时间与在BC段运动所用时间相等
D.小车在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
5.甲、乙两位同学沿着公园直线跑道同时同地同向出发,其图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A.第12s时甲的运动状态为匀速直线运动
B.甲同学一直在乙同学的前面
C.第15s时甲、乙速度相等
D.从出发到甲、乙相遇的这段时间内,甲的平均速度为
6.一个做匀速直线运动的物体,在4s内通过的路程是20m,则它在前2s的速度一定是( )
A.10m/s B.5m/s C.2.5m/s D.无法确定
7.某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象,如图所示。根据图象可以判断( )
A.0至5s内,小车的平均速度是0.4m/s
B.0至7s内,小车的平均速度是1.5m/s
C.2s至5s内,小车通过的路程是2m
D.5s至7s内,小车通过的路程是6m
三、多选题
8.在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,将小车放置在斜面A点,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s)如图所示。在小车下滑过程中,以下说法正确的是( )
A.根据实验信息可判断,小车在做加速运动
B.为了便于计时,实验中应将木块尽量摆放在斜面靠右的位置
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
9.如图所示是一辆汽车在10s内的速度图像,由图像可知( )
A.汽车前4s内做匀速运动
B.汽车在第5s时的速度为30m/s
C.从第2s到第4s的过程中,汽车的速度增大
D.汽车从第4s到第6s这两秒时间里共前进了30m
四、计算题
10.一辆长20m的货车从甲地前往乙地运送货物,途中匀速通过一座长为340m的大桥,已知货车完全通过大桥所用的时间为10s。
(1)求货车通过大桥时的速度是是多少km/h?
(2)经过桥后看到如下图所示的交通标志牌。在不违反交通规则的前提下,求货车最快需要多长时间到达乙地?
11.国庆期间,爸爸带小明坐火车去北京。以下是他们乘坐的某车次时刻表,请你根据表中信息计算:
(1)若该列车全程的平均速度是180km/h,则太原南到北京西全程多少千米?
(2)该列车从阳泉北到保定东的平均速度是多少?
车站 太原南 阳泉北 石家庄 保定东 北京西
到站时间 07∶30 08∶00 08∶55 9∶42
发车时间 06∶42 07∶35 08∶05 09∶00
里程/km 0 114 220 374
五、实验题
12.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止自由下滑,如图所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)AB段距离: ,小车在AB段平均速度 。如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AB段的平均速度会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为,后半程平均速度为,则 (选填“>”“<”或“=”).
(4)实验中选较缓斜面的目的: ;
(5)为了测量小车运动过程中BC段的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而算出小车运动过程中BC段的平均速度。他的测量值和小车的真实速度相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13.在物理实验课上,同学们利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
他们将实验器材组装调试好之后进行实验,主要步骤如下,请你将实验步骤补充完整;
(1)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用 测出小车将要通过的路程s ,用 测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t ,将数据记录在表格中;
(2)将金属片移至斜面的中部,仿照上述步骤,分别测量出小车通过上半段路程s 及所用时间t ,将数据记录在表格中;
(3)根据公式分别计算出小车通过全程和通过上半段路程的平均速度v 、v ,再根据平均速度的表达式 (请用测量量的字母表示),计算小车在下半段路程的平均速度v ,并将v 、v 、v 的数据记录在表格中
参考答案:
题号 4 5 6 7 8 9
答案 D D B A ABC BC
1. 变速直线 4.50 0.2
【详解】[1]由图可知,经过相同的时间,小球运动的距离不同,由可知,小球在做变速直线运动。
[2]使用刻度尺测量物体经过的路程时,要在精确值后估读一位,该刻度尺的分度值为0.1cm,A点对应的是零刻度线,D点对应的是4.50cm,所以小球从A点运动到D点的距离为4.50cm。
[3]小球从D点运动到F点的平均速度
2. 变速 0.75
【详解】[1]由图得,相同时间间隔,气球运动的路程不同,则气球从A位置运动到B位置过程中做变速直线运动。
[2]气球从A位置运动到B位置,即AB之间距离s=1.5m,时间为
则气球运动过程中的平均速度
3. 5 6.67
【详解】[1]由图象知,开始刹车后第0.5s时,汽车速度为5m/s。
[2]由v﹣t图象中图线与时间轴围成的面积表示路程可知,从灯变红开始到汽车完全静止时车子前进的距离为
从信号灯变红到汽车完全停止,这段时间内车的平均速度为
4.D
【详解】A.以木块为参照物,小车的相对位置改变,是运动的,故A错误;
B.实验时应使斜面的坡度较缓,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间,故B错误;
C.由图可知,小车在AB段运动所用时间为6s,在BC段运动所用时间为2s,所以小车在AB段运动所用时间大于在BC段运动所用时间,故C错误;
D.B点是全程AC的中点,则BC段的路程等于AB段的路程,小车在AB段运动所用时间大于在BC段运动所用时间,根据,小车在BC段的平均速度大于AB段的平均速度,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.由图中可知,甲在10s~20s内路程不变,故甲静止,则第12s时甲的运动状态为静止,故A错误;
B.由图可知0~15s,甲同学在乙同学的前面,15s时二者相遇,之后甲同学在乙同学的后面,故B错误;
C.第15s时甲静止,速度为0,乙速度为
则第15s时甲、乙速度不相等,故C错误;
D.从出发到甲、乙相遇的这段时间内,甲的平均速度为
故D正确。
故选D。
6.B
【详解】一个做匀速直线运动的物体,在4s内通过的路程是20m,则它的速度为
故它在前2s的速度一定是5m/s,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A.0至5s内,小车行驶的路程是2m,平均速度
故A正确,符合题意;
B.0至7s内,小车行驶的路程是6m,平均速度
故B错误,不符合题意;
C.由图可知2s至5s内,小车静止不动,即通过的路程是0m,故C错误,不符合题意;
D.由图可知5s至7s内,小车通过的路程是
故D错误,不符合题意。
故选A。
8.ABC
【详解】A.由图可知,上半程所用时间大于下半程时间,所以下半程平均速度大于上半程平均速度,即小车加速运动,故A正确;
B.为了便于计时,斜面坡度应该较缓,所以木块尽量靠右些,故B正确;
C.测AB段平均速度时,如果小车过了B点才停止计时,所测时间偏大,由可知,会使AB段测得的平均速度偏小,故C错误;
D.为了测量小车在BC段的平均速度,此段所用时间应该用全程所用时间减去上半程所用时间,如果将小车从B点静止释放,所测时间偏大,会使得平均速度偏小,故D错误。
故选ABC。
9.BC
【详解】A.由图像可知,汽车前4s速度逐渐增大,做加速运动,故A不符合题意;
B.由图像可知,当t=5s时,对应的纵坐标v=30m/s,即汽车在第5s时的速度为30m/s,故B符合题意;
C.由图像可知,从第2s到第4s的过程中,汽车的速度增大,做加速运动,故C符合题意;
D.由图像可知,汽车从第4s到第6s这两秒速度都是30m/s,所以,汽车在这两秒前进的距离为
故D不符合题意。
故选BC。
10.(1)129.6km/h
(2)0.5h
【详解】(1)货车完全通过大桥行驶的路程为桥长加车长,用的时间为10s,货车通过大桥时的速度是
(2)交通标志牌含义为当前位置距离乙地30km,允许通行的最高速度为,货车最快到达乙地需要的时间为
11.(1)540km
(2)195km/h
【详解】(1)该列车从太原南到北京西的时间
由得从太原南到北京西全程为
(2)阳泉北到保定东的路程
阳泉北到保定东的时间
则该列车从阳泉北到保定东的平均速度
12.(1)
(2) 40.0 0.2 偏大
(3)<
(4)延长小车运动时间减小测量误差
(5)偏小
【详解】(1)该实验是通过测量路程和时间来计算平均速度,所以该实验原理是。
(2)[1][2]AB段的路程
sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cm=0.400m
运动时间
tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s
小车在AB段平均速度
[3]如果小车过了A点才开始计时,所测量的时间会偏小,而路程一定,由可知,测得AB段的平均速度会偏大。
(3)BC段的路程
sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=0.500m
运动时间
tBC=15∶35∶23-15∶35∶22=1s
小车在BC段平均速度
BC段的平均速度大于AB段的平均速度,小车做加速运动,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,所以v1<v2。
(4)实验时斜面的倾角要适当减小,这样做可以使小车在斜面上运动得慢一些,所以其目的是延长小车运动时间减小测量误差。
(5)小车在斜面做加速运动,在B点时有速度,而让小车从B点由静止释放,导致测出小车在BC段的时间偏大,由可知,他的测量值和小车的真实速度相比偏小。
13. 刻度尺 秒表
【详解】(1)[1][2]实验中要利用公式计算小车平均速度,所以实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用秒表测量小车运动的时间。
(3)[3]小车下半段的路程等于全程减去上半段路程,通过下半段路程所用时间等于通过全程的时间减去通过上半段路程所用时间,再根据平均速度的导出式
计算小车在下半段路程的平均速度。