1.4测量平均速度（知识点+例题）（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 人教版 八年级物理上册 第1章 《机械运动》 第4节 测量平均速度 讲义 （知识点总结+例题讲解） 知 识 点 框 架 序号 知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计 一 测量平均速度实验 ★★ 5 5 10 知 识 点 总 结 + 例 题 讲 解 一、测量平均速度实验（间接法）： 1.实验原理：； 2.实验器材： 刻度尺、停表、小车、斜面、挡板； 3.实验步骤： （1）使斜面保持一定的坡度，把小车放在斜面顶端，挡板放在斜面的底端，测出小车将通过的路程S1； （2）测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1； （3）根据测得的S1和t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1； （4）将挡板移至S1的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 4.探究小车沿斜面下滑的速度是否变化？如何变化？ 具体测量过程和记录表格： 得出的结论: 小车从斜面滑下是越滑越快； 【例题1】在“测量平均速度”的实验中，装置如图所示，将小车从斜面上端A点由静止释放到达B点，用电子表记录小车的运动时间，图中方框内的数字是电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）。 （1）该实验的原理是 　 　； （2）小车在下落的过程中，受 　 　（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用，全程的平均速度是 　 　km/h； （3）小车通过上半程的平均速度 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车通过下半程的平均速度； （4）实验时应保持斜面的倾角较 　 　（选填“大”或“小”），这样做的目的是为了便于测量 　 　。 （5）如果在实验中，先释放了小车，才开始计时，那么测得的平均速度会 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）v=st；（2）非平衡力；0.72；（3）小于；（4）小；时间；（5）偏大。 【解析】解：（1）测量平均速度，需要测量路程及对应的时间，该实验的原理是v=st； （2）由题意可知，小车是由静止状态变为运动状态，而且运动过程中没有维持匀速直线运动。所以小车不是处于平衡状态，故小车不是受平衡力的作用； 由图示知，小车通过的全部路程为0.5m+0.5m＝1.0m， 所用的时间为5秒，所以小车全程的平均速度为v=st=1m5s=0.2m/s＝0.72km/h； （3）由图示知，上半程和下半程的路程都是0.5m，但通过上半程所用的时间为3s，下半程所用时间为2s，所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度； （4）为了便于测量时间并减小测量时间造成的误差，实验时应保持斜面的倾角较小，这样小车在斜面上运动的时间较长，测出的时间误差较小。 （5）如果先释放了小车，才开始计时，所测的时间偏小，小车运动的路程不变，由v=st可知，会使所测的平均速度偏大。 故答案为：（1）v=st；（2）非平衡力；0.72；（3）小于；（4）小；时间；（5）偏大。 【变式1】为研究小车在足够长斜面上的运动规律，每次均从斜面顶端A点由静止释放小车，测出小车运动的时间和通过的路程，如图1所示。 （1）除了图中的器材外，实验中需要的测量工具有秒表和　 　。 （2）实验前，小明对小车的运动情况作了以下猜想： ①小车通过的路程与所用时间成正比； ②小车通过的路程与所用时间的平方成正比。 （3）某次实验小车通过的路程如图所示，为　 　cm。 多次实验，记录数据如下表： 从A点开始计时的时间t/s 0 1 2 3 4 5 从A点开始的路程s/cm 0 4.00 16.00 36.00 64.00 100.00 分析数据可知，猜想　 　（选填“①”或“②”）是正确的，让小车从A点由静止开始运动，运动2s通过的路程为　 　m。 （4）如图2所示符合小车运动的速度随时间变化的图像是　 　。 （5）小明继续进行实验研究，让小车从A点由静止开始运动到某一位置，路程为s，时间为t，小车在路程中点s2处的速度为v1，在时间中点t2时的速度为v2，则v1　v2（选填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】（1）刻度尺；（3）36.00；②；0.1600；（4）B；（5）＞。 【解析】解：（1）由v=st可知，实验中需用刻度尺测出小车运动的距离，用秒表测量小车行驶的时间； （3）由图1可知小车通过的路程为25.00cm+11.00cm＝36.00cm； 分析表格数据可知小车通过的路程与所用时间的平方成正比，故猜想②正确，由表格可知让小车从A点由静止开始运动，运动2s通过的路程为16cm，即0.1600m； （4）分析表格中1s时间内的路程差，依次为12cm、20cm、28cm、36cm可知在相同时间，小球运动的距离间隔越来越大，所以小球在做加速运动，故v﹣t图像应选B； （5）分析表格中1s时间内的路程差，依次为12cm、20cm、28cm、36cm可知在相同时间，小球运动的距离间隔越来越大，所以小球在做加速运动，即小球的速度越来越大，则时间中点未到达路程中点，则v1＞v2。 故答案为：（1）刻度尺；（3）36.00；②；0.1600；（4）B；（5）＞。 【例题2】某小组同学探究小车沿斜面运动时的速度变化，其实验装置如图所示，把小车放在斜面顶端A处。 （1）该实验是根据公式 　 　进行测量的。 （2）把金属片放在斜面底端B处，用 　 测出AB的长s1＝80cm，又用 　 　测出小车从斜面顶端A处滑下到达B点撞击金属片的时间t1＝5s，那么小车通过全程的平均速度是v1＝　 　m/s； （3）把金属片移到AB的中点O处，测出小车从斜面顶端滑到O点处的时间t2＝3s，那么小车在上半段路程的平均速度v2＝　 　m/s； （4）小车在斜面下半段的路程s3＝　 　m，所用时间t3＝　 　s，平均速度v3＝　 　m/s。 （5）根据测量可知：小车速度越来越 　 ，小车做 　 　运动。 （6）实验前必须学会熟练使用秒表，如果让小车过了A点才开始计时，则会使所测AB段的平均速度vAB偏 　 　。（填“大”或“小”） （7）在测小车平均速度的各物理量时，为了减少误差，斜面的倾斜度应较 　 　（填“大”或“小”）些，这是为了便于测量。 【答案】（1）v=st；（2）刻度尺；秒表；0.16；（3）0.13；（4）0.4；2；0.2；（5）快；变速直线；（6）大；（7）小。 【解析】解：（1）用刻度尺测量路程，用停表测量时间，用速度公式v=st计算速度； （2）把金属片放在斜面底端B处，用刻度尺测出AB的长s1＝80cm，又用秒表测出小车从斜面顶端A处滑下到达B点撞击金属片的时间t1＝5s， 小车通过全程的平均速度v1=s1t1=0.8m5s=0.16m/s； （3）把金属片移到斜面的中点，小车从斜面顶端滑到中点处的时间t2＝3s，路程s2＝0.4m； 所以小车在上半段路程的平均速度v2=s2t2=0.4m3s≈0.13m/s； （4）小车在斜面下半段的路程s3＝0.4m，所用时间t3＝5s﹣3s＝2s； 所以小车在斜面下半段的平均速度v3=s3t3=0.4m2s=0.2m/s； （5）根据计算的数据可知，小车的运动速度越来越快，经过的路线是直线，因此小车做变速直线运动； （6）由图，若小车过了A点再计时，所测得小车通过AB段的时间偏小，路程不变，由v=st可知这样会使测AB段的平均速度偏大。 （7）实验时，斜面的坡度应很小，减小小车运动的速度，使小车运动的时间更长，提高测量的精确度。 故答案为：（1）v=st；（2）刻度尺；秒表；0.16；（3）0.13；（4）0.4；2；0.2；（5）快；变速直线；（6）大；（7）小。 【变式2】在“测量纸锥下落的速度”实验中，小明用两个相同的圆纸片，分别裁去一个扇形，做成图甲所示的M、N两个锥角不等的纸锥。 （1）实验时为了减小时间测量的误差，最好选择图甲中的　 　 （选填“M”或“N”）纸锥进行测量；为了比较纸锥下落的快慢，需把两个纸锥拿到同一高度同时释放，此时应该拿至图　 　（选填“乙”或“丙”）所示的位置释放。 （2）小明和同组的成员商量后，制定了如下的方案来测量纸锥下落的速度； 方案一：先选定一段时间，测量纸锥在这段时间内下落的距离。方案二：先选定一段距离，测量纸锥通过这段距离所用的时间。 方案三：预先不选定时间或距离，直接测定纸锥通过某段距离所用的时间。上述方案，你认为应该采用方案　 　；理由是　 　 ； （3）小明用频闪照相机通过每隔0.1s的时间曝光一次的方法拍摄记录下纸锥的运动过程，如图丁是纸锥运动过程中其中一段的照片，由照片可知：纸锥下落时速度越来越　 　，纸锥从C到D的平均速度为　 　m/s； （4）小组间交流时，发现不同小组测得不同纸锥下落的最大速度不同，为此提出两个猜想：猜想一：纸锥下落的最大速度可能与纸锥锥角的大小有关；猜想二：纸锥下落的最大速度可能与纸锥的轻重有关。小明在某次实验中看到N纸锥先落地，从而得出锥角小的纸锥下落速度大，对此你认为小明所得的结论　 　（选填“可靠”或“不可靠”），你判断的理由是　 　。 【答案】（1）M；乙；（2）二；纸片下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度；（3）大； 1；（4）不可靠；没有控制纸锥的轻重相等。 【解析】解：（1）大纸锥下落时受到的空气阻力大，下落较慢，便于记录时间，由此可减小时间测量的误差，故最好选择图甲中的M纸锥进行测量； 为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放。图乙中两纸锥的下端高度相同，图乙B中两纸锥的上端高度相同，故应选图乙的位置释放； （2）方法二比较好，因为纸片下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度； （3）每隔0.1s的时间曝光一次，在相同时间通过的距离越来越大，由照片可知：纸锥下落时速度越来越大； 由图可知，纸锥从C到D两位置间的距离为10.00cm＝0.1m，由图知该过程中有4个时间间隔， 则在此过程中，纸锥的速度：v=st=0.1m0.1s=1m/s； （4）实验中没有控制纸锥的质量相等，因此不能得出：锥角小的纸锥下落速度大，小明所得的结论不可靠，要科学的得出结论需要：用质量和半径相同，锥角不同的两个纸锥做实验。 故答案为：（1）M；乙；（2）二；纸片下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度；（3）大； 1；（4）不可靠；没有控制纸锥的轻重相等。 【例题3】如图是一辆汽车做直线运动的s﹣t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（　　） A．AB段汽车做匀速直线运动 B．BC段汽车运动的平均速度为30km/h C．CD段汽车做减速运动 D．BC段汽车做匀速直线运动 【答案】D 【解析】解：A、AB段汽车的路程不随时间而变化，则汽车处于静止状态，故A错误。 B、BC段的平均速度是vBC=sBCtBC=90km-45km3h-2h=45km/h，故B错误； BC段的s﹣t图象是一条倾斜的直线，所以BC段汽车做匀速直线运动，故D正确； C、OA段汽车的路程增加，是向前运动的，CD段的汽车路程是减小的，则汽车是往回运动的，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，但其s﹣t图象也是一条倾斜的直线，所以CD段汽车做匀速直线运动，故C错误。 故选：D。 【变式3】甲、乙两辆车同时从同一地点向东做直线运动，它们的s﹣t图像如图所示。由图像可知 （　　） A．0～10s甲乙两车都做匀速直线运动，v甲＜v乙 B．0～10s时，以甲车为参照物，乙车向东运动 C．在15s末时两车通过的路程相等 D．甲车在20s内的平均速度是10m/s 【答案】C 【解析】解：A、由图象看出两车在0～10s内的图象是一条斜线，表示两辆车做的是匀速直线运动，且在相同时间内甲车通过的路程大于乙车通过的路程，所以v甲＞v乙，故A错误； B、0﹣10s，甲、乙两辆车同时从同一地点向东做直线运动，且v甲＞v乙，乙车与甲车的距离逐渐增大，以甲车为参照物，乙车向西运动，故B错误； C、由图象看出两物体在15s时相遇，且0～15s内通过的路程相等，都是100m，故C正确； D、甲车在20s内的平均速度：v=st=100m20s=5m/s，故D错误。 故选：C。 【例题4】某人在2h内行走了10km，休息0.6h后又在3h内行走了18km，全程的平均速度是　 　km/h。 【答案】5。 【解析】解：根据题意可知某人的总路程为：s＝10km+18km＝28km， 这段路程一共用的时间为：t＝2h+0.6h+3h＝5.6h， 所以全程的平均速度为：v=st=28km5.6h=5km/h。 故答案为：5。 【变式4】小明常常以跑步上学的方式煅炼身体，刚出门时做准备活动，他以2m/s的速度行走了1分钟，然后以5m/s的速度跑步5分钟就可到达学校，则小明从家到学校的路程为　 　m，他上学的平均速度为 　 m/s。 【答案】1620；4.5。 【解析】解：由v=st得，小明两阶段的路程分别为： s1＝v1t1＝2m/s×1×60s＝120m， s2＝v2t2＝5m/s×5×60s＝1500m， 则小明从家到学校经过的路程： s＝s1+s2＝120m+1500m＝1620m。 小明从家到学校所用的总时间： t＝t1+t2＝1×60s+5×60s＝360s， 则他全程的平均速度： v=st=1620m360s=4.5m/s。 故答案为：1620；4.5。 【例题5】聪聪背着书包去上学，她先以1m/s的速度走了5分钟，原地休息1分钟，又用40秒走了30米，最后到达学校。求： （1）聪聪前5分钟走的路程是多少？ （2）聪聪全程的平均速度为多少？ 【答案】（1）聪聪前5分钟走的路程是300m；（2）聪聪全程的平均速度为0.825m/s。 【解析】解：（1）聪聪前5分钟走的路程：s＝vt＝1m/s×5×60s＝300m； （2）聪聪走的路程：s0＝s+s′＝300m+30m＝330m， 聪聪所用的时间：t0＝t+t′+t″＝5×60s+40s+60s＝400s， 聪聪全程的平均速度：v0=s0t0=330m400s=0.825m/s。 答：（1）聪聪前5分钟走的路程是300m；（2）聪聪全程的平均速度为0.825m/s。 【变式5】小芳从家中出发到学校，其中一半路程步行，一半路程骑自行车。路程与时间图像如图所示。求： （1）小芳骑车的速度是多少千米/小时？ （2）小芳从家到学校全程的平均速度是多少米/秒？ 【答案】（1）小芳骑车的速度是21.6km/h；（2）小芳全程的平均速度是2m/s。 【解析】解：（1）由图像可得：在OA段，物体路程s1＝1800m＝1.8km，所用时间t1＝25min＝1500s=512h， 在AB段，s2＝3600m﹣1800m＝1800m＝1.8km， 所用时间t2＝30min﹣25min＝5min＝300s=112h。 速度：v1=s1t1=1.8km512h=4.32km/h， v2=s2t2=1.8km112h=21.6km/h。 因为平步行的速度小于骑车的速度，因此小芳在AB段骑自行车，小芳在AB段骑车的速度为6m/s。 （2）小芳全程的平均速度v=st=3600m30×60s=2m/s。 答：（1）小芳骑车的速度是21.6km/h；（2）小芳全程的平均速度是2m/s。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：