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- 2021-11-06 发布
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01测量小车的平均速度
一、实验探究题(共10题)
1.如图所示是做“测量小车的平均速度”的实验。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点时所用时间,即可测出不同距离的平均速度。
(1)本实验的原理是________,实验中用到的主要测量工具是刻度尺和________。
(2)实验时,斜面应保持________(选填“较小”或“较大”)的坡度,这是为了便于测量小车下滑的时间。
(3)在斜面上,如果测得小车在AB段下滑所用时间tAB=1.6s,则小车在AB段下滑的平均速度VAB=________m/s。
(4)在测量小车在BC段所用时间时,小明让小车过了C点后才停止计时,则小车在BC段的平均速度VBC会________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
(5)为测量小车在斜面上下滑过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止开始释放,测出小车到C点时的时间,从而计算出小车在下半程的平均速度。他的做法是________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是________。
2.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。
(1)该实验目的是练习用________和________测平均速度。
(2)该实验原理是________
(3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是________直线运动。(选填“匀速”或“变速”)
(4)实验中测得路程s1上的平均速度为v1,路程s2上的平均速度为v2,路程s3上的平均速度为v3.那么,v1、v2、v3的大小关系是________。(选填>、<、=)
3.在“测平均速度”的实验中:
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(1)在实验前,先练习使用停表,图1中停表的读数为________s。
(2)实验时应使斜面的坡度________(选填“大”或“小”)些,这样做的目的是________。
(3)某同学让小车分别从A点和B点由静止释放,如图2所示,分别测出小车到达C点的平均速度为VAC和VBC则VAC________VBC(选填“>”、“=”或“<”)。
(4)图3中四个速度随时间变化的关系图象,能反映出小车下滑运动的是________。
4.小明实验小组利用小车、秒表和带有刻度尺的斜面“测量小车沿斜面下滑的平均速度”,某次滑行过程中小车在A、B、C三个位置和对应时间的情形如图所示,时间的格式是:“时:分:秒“。
(1)请根据图示完成下表:
AB段
BC段
AC段
路程
s1=________cm
s2=58.0cm
s3=90.0cm
时间
t1=3s
t2=________s
t3=5s
(2)小车在AC段的平均速度是________m/s,AB段小车的平均速度________(大于/等于/小于)AC段的平均速度。
(3)当斜面坡度增大时,小车在BC段的平均速度将________(变大/变小不变)。
5.如图所示,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(底端有金属挡板)、小车、秒表、木块.
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(1)实验原理是________.
(2)实验时应保持斜面的倾角θ较小,这是为了减小测量________(选填“路程”或“时间”)时造成的误差.
(3)斜面倾角θ不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越________(选填“大”或“小”)
(4)小车由静止释放,斜面的倾角θ越大,小车运动的平均速度越________(选填“大”或“小”).
6.如图所示,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(长120.0cm,底端有金属挡板)、小车(长15.0cm)、秒表、木块.
(1)本实验原理是________,实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了________.
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越________(填“大”或“小”);小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越________(填“大”或“小”).
(3)一次实验中,小华测得小车从静止开始运动到两个车长的距离所用时间为1.2s,则小车的平均速度为________ m/s.
7.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A,B,C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验是根据公式s= 进行速度计算的.
实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________ (填“大”或“小”).
(2)请根据图中信息回答:小车由A﹣C位置所用的时间是________.
(3)由实验看出,小车在下滑过程速度越来越________,是在做________运动.(匀速或变速)
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏________(选填“大”或“小”).
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8.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:________ .
(2)实验中使用的斜面的坡度较________,(填“小”或“大”)目的是:________.
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度VAC偏________(填“大”或“小”);可以看出小车在做 ________(匀速/变速)直线运动
(4)若s2的路程正好是全部路程的一半,小车通过下半段路程的时间是________ s,平均速度VBC = ________cm/s.
9.小明同学测小车的平均速度,请帮助他完成下列问题:
(1)测平均速度需要的测量工具是________和________;该实验依据的原理是________
(2)小车所放的斜面应保持较________(填“大”或“小”)的坡度,这样小车在斜面上运动时间会________(填“长”或:“短”)些,便于测量时间;
(3)如图所示,斜面长1.6m,测得小车从斜面顶端运动到底端所用的时间是5s,如果在斜面中点装上金属片,测得小车从斜面顶端运动到金属片的时间为2.8s.请计算出小车通过下半段的平均速度V2为________ m/s(保留两位小数);
(4)小车从斜面顶端运动到底端过程中,小车做的是________(填“匀速”或“变速”)直线运动,上半段的平均速度V1________下半段的平均速度V2.(填“大于“或”小于“)
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10.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,当小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)如图
(1)该实验是根据公式________ 进行速度计算的.
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________ (填“大”或“小”),以________ 测量时间的误差.(填“减小”或“增大”)
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏________.(填“大”或“小”)
(4)若s2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度________ m/s,小车通过全过程的速度大小变化情况是________.(填“变大”“不变”“变小”)
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答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】(1)v=;秒表(2)较小(3)0.25(4)偏小
(5)不正确;所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间
【解析】【解答】解:(1)测量小车的平均速度的原理:v=;
由v=可知,要计算小车的平均速度,需测量出小车通过的路程和所用的时间,因此需要利用刻度尺测量路程,秒表测量时间;(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以斜面保持较小的坡度,是为了便于测量小车运动所用的时间;(3)由图可知,小车运动距离sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm=0.4m,tAB=1.6s,小车通过AB段的平均速度:v===0.25m/s;(4)如果让小车过了C点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v=可知,平均速度会偏小;(5)若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此他的方案是错误的。
故答案为:(1)v=;秒表;(2)较小;(3)0.25;(4)偏小;(5)不正确;所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间。
【分析】(1)测量小车的平均速度的原理:v=,需要利用刻度尺测量路程,秒表测量时间.
(2)为了便于测量小车下滑的时间,斜面保持较小的坡度;
(3)根据v=可求出小车通过AB段的平均速度;
(4)时间的测量结果偏大,平均速度会偏小;
(5)根据后半段路程大小分析.
2.【答案】(1)刻度尺;停表(2)v=(3)变速(4)v3>v1>v2
【解析】【解答】解:(1)实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用停表测量小车运动的时间;(2)实验中要利用公式v=计算小车平均速度;(3)小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是变速直线运动,且速度增大;(4)由于小车在下滑过程中做加速运动,所以上半段的平均速度最小,下半段的平均速度最大,全程的平均速度居中。
故答案为:(1)刻度尺;停表;(2)v=;(3)变速;(4)v3>v1>v2
【分析】(1)测量物体运动速度时,需要测量路程和时间,需要刻度尺和秒表;
(2)测量速度的原理是速度计算公式;
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(3)斜面上下滑的物体在做加速运动;
(4)根据速度的变化,最开始的速度小,后来速度大。
3.【答案】(1)95.1(2)小;便于测量时间(3)>(4)C
【解析】【解答】解:(1)测量时间时,根据分钟盘,指针位置在1到2分钟间,靠近2分钟,读取秒钟盘示数时超过30秒,结合秒钟指针位置为35.1秒,时间为60s+35.1s=95.1s;(2)测量速度时,斜面的坡度小些,小车运动慢,便于测量时间;(3)小车向下运动时速度增大,所以小车从A处释放和B处释放时,从A处释放到达C处时速度更大;(4)根据小车下滑时速度增大,根据坐标图象分析,C符合题意。
故答案为:(1)95.1;(2)小;便于测量时间;(3)>;(4)C。
【分析】根据分钟盘,指针位置在1到2分钟间,靠近2分钟,读取秒钟盘示数时超过30秒,结合秒钟指针位置为35.1秒,时间为60s+35.1s=95.1s,测量速度时,斜面的坡度小些,小车运动慢,便于测量时间,车向下运动时速度增大,所以小车从A处释放和B处释放时,从A处释放到达C处时速度更大,小车下滑时速度增大.
4.【答案】(1)32.0cm;2(2)0.18;小于(3)变大
【解析】【解答】(1)根据图像,AB段的路程为s1=100.0cm-68.0cm=32.0cm,BC段的时间为t2=5s-3s=2s;
(2)根据路程和时间,计算AC的平均速度为, AB的平均速度为, AB的平均速度小于AC的平均速度;
(3)当斜面的坡度增大时,小车下滑的时间减小,则在BC段的平均速度变大。
故答案为:(1)32.0cm;2;(2)0.18;小于;(3)变大。
【分析】(1)根据物体对应的刻度尺上的位置测量长度;利用时间差计算所需时间的大小;
(2)利用路程和时间的比值计算速度,根据速度大小比较快慢;
(3)在路程不变时,时间越少,速度越大。
5.【答案】(1)v= (2)时间(3)大(4)大
【解析】【解答】解:(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为v= ;(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些;(3)斜面倾角不变时,小车由静止释放,在向下运动的过程中,速度越来越大,因此,小车通过的路程越长,其平均速度越大;(4)小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大.
故答案为:(1)v= ;(2)时间;(3)大;(4)大.
【分析】第(1)问:公式v= 既能用于匀速直线运动求速度,又能用于变速直线运动求平均速度;第(2)问:若要计时方便,应使所用的时间长些.第(3)问:斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越大;第(4)问:小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大.
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6.【答案】(1)v= ;计时方便(2)大;大(3)0.25
【解析】【解答】解:(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为v= ;
斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较小;(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越大,小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大;(3)小车长15.00cm,所以两个车长的距离:s=15.00cm×2=30.00cm=0.3m,
小车的平均速度:v= = =0.25m/s.
故答案为:(1)v= ;计时方便;(2)大;大;(3)0.25.
【分析】(1)公式v= 既能用于匀速直线运动求速度,又能用于变速直线运动求平均速度;
若要计时方便,应使所用的时间长些;(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越大,小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大;(3)由小车通过全过程走的路程和所用的时间,利用速度公式求小车通过全过程的平均速度.
7.【答案】(1)小(2)3s(3)大;变速(4)大
【解析】【解答】解:(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较小.(3)由图可知,小车由A﹣C位置所用的时间是:15:35:23﹣15:35:20=3s;(4)由图可知,小车上半程和下半程通过的路程相同,但下半程所用时间少于上半程所用时间,根据v= ,vBC>vAB,所以小车在下滑过程速度越来越快,小车在做加速运动.(5)计时晚,所计时间偏小,用公式v= 算出的速度偏大.
故答案为:(2)小;(3)3s;(4)大;变速;(5)大.
【分析】(2)若要计时方便,应使所用的时间长些.(3)从图中读出小车由A﹣C位置所用的时间;(4)根据两个速度值判断出小车运动状态的变化.(5)如果让小车过了A点后才开始计时,计时过晚,使所计时间偏小.
8.【答案】(1)(2)小;方便测量时间(3)大;变速(4)2;30
【解析】【解答】(1)该实验的实验原理是v=;(2)斜面的倾斜角越小,即坡度越小,小车沿斜面向下运动的越慢,运动时间长短,这样方便测量时间;(3)如果让小车过了A点才开始计时,计时晚,所计时间偏小,用公式v=算出的速度偏大;因为小车下滑的速度越来越大,所以小车做变速运动;(4)由图知,小车通过全过程走的路程s1=120cm=1.2m,小车通过下半段路程的时间是tBC=2s,BC段的路程sBC=s1=×120cm=60cm,vBC===30cm/s。
故答案为:(1)v=;(2)小;方便测量时间;(3)大;变速;(4)2;30。
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【分析】(1)测小车平均速度的实验原理v=st;(2)若要计时方便,应使所用的时间长些,斜面坡度小些;(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时过晚,使所计时间偏小;根据v=t,相同的路程,测量时间小,则计算的速度偏大;根据小车速度的变化判断小车的运动状态;(4)由图读出小车通过全过程走的路程和所用的时间,利用速度公式求小车通过上半段的平均速度;再读出走sBC的路程用的时间,利用速度公式求小车通过下半段路程的平均速度。
9.【答案】(1)刻度尺;秒表;v= (2)小;长(3)0.36(4)变速;小于
【解析】【解答】解:(1)由v= 可知,要测出速度,应测量出小车运动的距离和时间,所以要用到刻度尺和秒表;
测量平均速度的实验原理:v= ;(2)实验时应使斜面的坡度小些,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量.(3)小车通过下半段的路程s2= L= ×1.6m=0.8m,时间t2=5s﹣2.8s=2.2s,
小车通过下半段的平均速度v2= = ≈0.36m/s;(4)小车通过上半段的路程s1= L= ×1.6m=0.8m,时间t1=2.8s,
小车通过上半段的平均速度v1= = ≈0.29m/s,
计算可知,v1<v2,所以,在从斜面顶端运动到斜面底端的过程中,小车做变速直线运动.
故答案为:(1)刻度尺;秒表;v= ;(2)小;长(3)0.36;(4)变速;小于.
【分析】(1)根据公式v= ,要测出速度,应测量出小车运动的距离和时间,所以要用到刻度尺和秒表.(2)若要计时方便,应让下车下滑速度慢些,运动的时间长些.(3)求出小车通过下半段的路程和时间,利用v= 计算速度;(4)求出小车通过上半程的速度,比较不同路程上的平均速度即可判断.
10.【答案】(1)v= (2)小;减小(3)大(4)0.2;变大
【解析】【解答】解:(1)该实验测小车平均速度的实验原理是v= .(2)实验中,应使斜面的坡度较小,为了增长测量时间,方便计时,以减小测量时间的误差.(3)如果让小车过了A点才开始计时,计时晚,所计时间偏小,用公式v= 算出的速度偏大.(4)由图知,小车通过s2的路程用的时间t2=3s,s2= s1= ×1.2m=0.6m,小车通过下半程,即s2的路程用的时间t3=2s,s3= s1= ×1.2m=0.6m,
上半程的速度:vAB= = =0.2m/s;
下半程的速度:vBC= = =0.3m/s;
计算可知,vBC>vAB,
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所以,小车通过全过程的速度大小变化情况是变大.故答案为:(1)v= ;(2)小;减小;(3)大;(4)0.2;变大.
【分析】(1)公式v= 既能用于匀速直线运动求速度,又能用于变速直线运动求平均速度.(2)斜面倾角越小,物体速度变化越慢,物体运动时间长,越便于时间的测量.(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时过晚,使所计时间偏小.(4)由图读出小车通过的路程和对应的时间,由公式v= 计算出小车前半程和后半程的平均速度,比较可得小车通过全过程的速度大小变化情况.
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