2024-2025学年人教版八年级物理上册同步讲义：速度的测量（学生版+解析版）

第一章机械运动（原卷版）

课时L4速度的测量

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：速度的计算公式。

2.2.2能用速度描述物体运动的快科学思维：会用刻度尺测量路程，会用停表测量时间，会计算速度。

慢，并能进行简单计算。会测量物科学探究：测量物体的运动速度。

体运动的速度。科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作

4.1.5测量物体运动的速度。和收集数据的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表

达和交流的能力。

知识梳理

知识点一、测量小车运动的速度

问题

公路上有许多速度监测设备，其中一种测速设备采用的是区间测速的方法（如图），即通过测算车辆

在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度

的？

从公式口=上可知,测算平均速度一般需要测量路程和时间两个物理量C在公路一段固定距面的路段

t

两湍分别放置一个摄像头，当车辆经过这两个摄像头时都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能

算出车辆通过这段距离的时间，从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。

请你想一想：应该怎样测量物体的速度？下面我们来实际测量一个沿斜面下滑的小车的平均速度。

1.测量小车运动的速度

【实验思路】

我们可以用刻度尺测量小车运动的路程S，用秒表测量小车通过这段路程所用的时间人依据公式叩S/3

就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。

我们可以将长木板的一端用木块垫起，搭建一个斜面，使它保持很小的坡度。实验装置如图所示，小

车可在这个斜面上运动。

【实验原埋】v=-o根据公式，用刻度尺测出物体运动的路程S,用停表测出通过这段路程所用时

t

间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。

【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。

【实验装置】如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底端或中部固定金

属片。

【实验步骤】

（1）将小不放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车要通过的路程S-

（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间.；

（3）根据测得的再、4，利用公式”二五算出小车通过斜面全程的平均速度匕。

（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离

（5）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段$2所用的时间G，算出小车通过上半段路程”的平均速度

匕。

（6）将实验中的相关数据填入卜表中

路程s/cm时间t/s平均速度W（cm-s"）

Sl=t\=V|=

S2=t2=V2=

怎样得到下半段的平均速度？

我们可以通过计凫得到小车在下半段的平均速度。方法是：根据前两次实验，可计算出小车通过下半

段的路程：*=即-$2,计算出通过下半段路程所用时间：，3二"一，2,根据公式丹=也算出小车通过下

半段的平均速度匕。

想想议议

某同学想测出小车在下半段路程的平均速度，提出可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量。想

一想：这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度是否相等？说明原因。

【分析】小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的

时诃，并不等于下半程的时间，这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。

【实验结论】

小车而在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度小小不同。小车从斜面顶端运动到

斜面底端的过程中速度越来越小,三次平均速度的小小依次是匕〉K＞匕。

【交流】

（1）金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。

（2）搭建斜面时，坡度不能太小也不能太小。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度

太小，小车运动的速度小，时间短，导致测量难度小、实验误差小。

（3）实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。

（4）测量小车卜滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。

（5）误差分析（实验误差主要来自于时间测最的误差）

①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小;

②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小；

③小车有从静止开始下滑，所测平均速度偏小。

,典例（22・23八年级上•福建•阶段练习）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的

实蛤装置：小车从斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、8、。三处时子表的显示（数字分别表

（2）该实验需要的器材除了小车、斜面、档板外，还需要测量工具和o

（3）实验时应保持斜面的倾角较，这是为了方便测量________.

（4）根据图中信息回答：SAB=cm；VAB=m/s；tAC=s；VAC=m/s.

（5）可以看出小车在下滑过程中做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

2.用传感器测量物体运动的速度

如图所示，A为可在斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以

测出在不同时刻小车与它的距离，然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。

如果将传感器放置在合适的位置，实验者面对传感器，前后行走，就可以在计算机屏幕上观察实验

者行走的速度。

（23-24八年级上•江苏无锡・期末）小明同学用如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。

他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A滑到坡底C处的时间4=2.6S；再次将小车从A处静止释放,

测出小车从A滑到中点8处的时间4=1-8s0

（I）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度（选填“小于”、“等于”或“小于”）

全程的平均速度；

（2）物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示，位置传感器利用超声波测

出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丙所示，横轴为时

间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是（选填“匀速”或“加速”）运动的；小

车到达坡底时的速度为m/s；

（3）实验过程中，小车在路程中点的速度表示为々，在时间中点的速度表示为*,分析推理判定为

\（选填“小于”、“等于”或“小于”）；

2

（4）小明进一步实验测得小车斜面上运动时，前半程的平均速度为斗，后半程的平均速度为匕，则小车

全程平均速度匕是多少?（用字母V.和匕表示并写出推导过程）

3.超声波测距

如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被

反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间/及超声波传播的速度心仪器就能自动计

V/

算出发射点与被测物之间的距离。

2

如果被测物是运动的物体，超声波测量仪还可测出物体移动的速度。

高速公路实现“区间测速”全覆盖。就是测算出汽车在某-区间行驶的平均速度，如果

超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、8相距15km,全程限速，一辆轿车通过两个监测

点的时间如图所示。求：

广B曾

7.........?------u（限速牌）

探头?而N探头f4b

时间|10:31|时间110:41]

（I）轿车通过两个监测点所用的时间为；

（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会不会被判超速？

（3）若要确保通过45路段区间测速不会被判超速，则通过A6路段时间最短用时多少s?

问题探究

问题一：测量小车的运动速度

（1）实验原理丫二）。

t

（2）测量器材：刻度尺测路程，停表测量所用时间。

（3）斜面倾角不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过小，不易记录时间，过低时可能会使测

出的平均速度太接近）。

（4）金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。

（5）测量小车卜.滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。

（6）测量小车在下半段路程的平均速度，不可以让小车从斜面的中部开始释放，进行测量。原因：

小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的时间，并不等

于下半程的时间，这样测得的平均速度与上面的实验中小车在二半路程的平均速度不相等。

（7）误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差）

①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小;

②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小；

③小车有从静止开始下滑，所测平均速度偏小。

（8）注意题目中速度单位是m/s还是cm/s。

【典例1】（2024•陕西西安•模拟预测）如图1所示，“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。

（I）“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是o实验中用到的测量工具有秒表和；

（2）将小车放在斜面80cm刻度线处，静止放手滑下，放手时开始计时，当小车到0cm时停止计时，通

过实验操作，发现（“开始计时”或“停止计时”）的时机不好把握。解决问题后，再一次实验。发现小

车运动时间太短，时间测量不准确，经过反复尝试会发现，斜面的坡度（填“小一些”或。小一些”），

可以让小车滑下的时间变得长•些，可以较准确的测量出时间；

（3）调整好斜面，小车从A点静止滑卜，到达C点用的时间如图2所示，小车经过AC段的平均速度是一

m/s；

（4）实验中观察到小车从斜面上滑下时，越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑

下的.上半程和下半程的时间，就可以通过的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中，一

（选填"上”或“下”）半程的时间很难直接测出。

【变式如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。

（I）该实验原理：;

（2）本实验的测量工具除秒表外，还需要；

（3）在实验中，由于人存在一定的反应时间，为了使小车运动的时间误差更小，则斜面的坡度应该

（选填“较缓一些”或“较陡一些”），。处金属挡板的作用是：；

<4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了8点才停止计时，测得A3段的平均速度％8会偏—

（填“小”或“小”）;

（5）秒表的示数如图所示，由图可以计算出小车在AC段的平均速度为m/s。小红利用A8段和

4c段的速度求平均值以计算全程的平均速度，这种计算方法（填“正确”或“错误”）；

（6）实验小组细心实验，得到如下实验数据;

测量的物理量48段8c段AC段

路程s/cm40.040.080.0

时间Z/S325

平均速度v/（cm/s）13.32016

若A8段的平均速度为力，8C段的平均速度为电，全程的平均速度为归，由表中数据可知，它们按由小到

小排列为，

【变式1-2］（2024•江西九江・二模）【实验名称】测量小车的平均速度

【实验器材】带刻度的木板、木块、小车、

【设计并进行实验】

（I）如图，实验时小华从木板的A点将小车由静止释放，小明和小英分别记录小车到达8点和。点的时

间；

（2）小车所在的斜面应保持较（选填“小”或“小”）的坡度，这是为了使小车在斜面上运动的时间较一

（选填“长”或“短”）,便于测量；

（3）小明和小英的计时方法是（选填“同时开始计时''或"小明先计时”）；

（4）某次实验中，小明的计时为2s,小英的计时为3.6s,则小车在段的平均速度为m/So

【拓展】实验前必须学会熟练使用测最工具，如果在实验过程中，小明在小车过了A点才开始计时，则测

得的小车全程的平均速度（选填“偏小”“偏小”或“不受影响。

问题二：超声波测距

【角度1】超声波测距离

根据计时器记录的时间t及超声波传播的速度v,仪器就能自动计算由发射点与被测物

vt

之间的距离O

2

【典例2】（23-24八年级上,云南昭通•阶段练习）如图所示，一艘轮船以10m/s的速度驶向一尊小佛,

船长在某处鸣笛，5s后听到回声（已知声音此时的传播速度为340m/s）,则:

（I）5s内汽轮船走过的路程是多少;

（2）5s内声音传播的距离是多少；

（3）该鸣笛处离小佛多远？

【变式2-1】如图所示，一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖，鸣笛3s后听到回声，己

知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问：

（I）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程是多少？

（2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少？

（3）汽车听到回声时到山崖的踮离是多少？

山

▲听到回声鸣笛

【角度2】超声波测速

⑴区间测速

“区间测速”目前在全国小部分高速路实行。原理就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车

通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超

过了该路段的最高限速，即被判为超速。

（2）测速仪（定点测速）

如图所示是在高速公路上常见的测速装置，其主要部分是一个测速仪。其原理如下图所示，汽车向测

速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波信号遇见汽车前面板，反射

回测速仪。测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式V二s才可得出汽车

的平均速度。

第二次反射第一次反射

测速仪目........d：&

【典例3】（23-24八年级上•山东烟台•期中）为了督促司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了

固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次超声波信号，第一

次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4so超声

波的速度是340m/s,求：

（I）汽车接收到第一次超声波信号时，汽车到测速仪的距离是多少？

（2）汽车接收到第二次超声波信号时，汽车到测速仪的距离是多少？汽车在两次接收到超声波信号时的

位置相距为多少？

（3）汽车在第一次接收到超声波信号开始到接收到第二次信号给束所用的时间为0.85s,则在该测速区内，

汽车的速度是多少？

测速区-----

身.......C,

固定不动

【变式3-1］（23-24八年级上•四川雅安•期末）超声波测速仪发出超声波脉冲信号，遇到汽车发生反

射，通过分析发出和接收到信号时间差，可计算出汽车速度。如图甲所示，在限速为80km/h的直线路段,

交警架设了超声波测速仪测汽车速度。当行驶的汽车距离测速仪品人=62m时，测速仪向汽车发出超声波，

超声波“追上”汽车时，汽车刚好运动到4点（如图乙所示）。测速仪从发出到接收反射回来的超声波所用

的时间是0.4s。已知超声波的传播速度为340m/s。求：

（1）0.4s超声波传播的路程；

（2）小车运动的路程

强化训练

【基础强化】

I.（2024•河南南阳•二模）如图是小红在探究小球运动时拍摄的频闪照片，A、B、。是小球运动过程中连

续的三个位置。若每隔0.1s拍摄一幅照片，由图中情景可知小球从A位置运动到C位置通过的路程是一

cm,此过程中小球运动的平均速度是m/so

ABC

11i111n।q11M1111111m।n1111n11miJm11nrT|n111111

34567cm

2.（2024九年级下•四川自贡•学业考试）为测量小车在斜面上运动的平均速度，让小车从斜面上的A点由

静止开始下滑，分别记录下小车在A点、B点和。点的位置和时刻如右图所示，则A8段的距离是cm,

AC段的平均速度是m/s.

3.（23・24八年级上•内蒙古通辽•期末）如图所示，是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车

从斜面的顶端由静止滑下，分别测出小车到达中点和底端的时间，即可求出不同路段的平均速度。实验时,

为了更加便于测量时间，应（选填“增小”"减小''或"不改变''）斜面的倾斜角度，通过实验可以知道,

下半段的平均速度（选填“小于”“等于”或“小于”）整段的平均速度。

4.（22・23八年级上•四川宜宾•期末）如图是八三班第2小组”测量小车的平均速度”的实验装置。实验时

让小车从斜面的A点静止滑下，组员分别记录了小车在A点、3点和C点的时间，该实验原理

是，段的平均速度VBC为m/so

【素养提升】

5.（23-24八年级上•广东深圳•期末）在测量纸锥下落速度的实验中，小明用每隔相等时间曝光•次的相

机，拍得如图所示的照片，右侧为纸锥从E到尸过程的放小图。这种相机说明书上的描述如下：”…每秒

钟曝光2次，像成在同一底片上.以下说法中正确的是（）

'单位:cm

A.纸锥从4运动到尸的时间是3s

B.从£到“过程中，纸锥运动的路程是20cm

C.为了方便记录时间可以减小纸锥的角度

D.纸锥从A到。速度逐渐变小

6.（23・24八年级下•重庆•开学考试）如图所示，是“测物体的平均速度”实验，下列说法正确的是（）

A.用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程

B.启动停表后再释放小车，直到撞击到金属片时停止计时，该段即小车运动时间

C.测量下半段平均速度时，要让小车从中点处静止滑下

D.实验中小车过了中点才停止计时，会导致上半段平均速度偏小

7.（23・24八年级上•山东泰安•期末）用如图所示的装置进行“测小车运动的平均速度”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8点和。点的时间且测得通过AB段的时间/八3=2s。下列说

法正确的是（）

①实验时，斜面的坡度要尽量小一些

②AC段的平均速度匕c二0-2m/s

③如果小车过了4点才开始计时，测得A8段的平均速度匕3会端小

④整个过程中，小车在48段和在8C段的平均速度小小不同，且为<“•

A.只有①②B.只有①④

D.只有③@

8.（22・23八年级下•广东深圳•开学考试）小明和小华在操场卜.同・•地点出发向南做直线运动，他们通过

的珞程随时间变化的图像如图所示，则以下说法中正确的是（）

A.第2s时，小明在小华南边B.在0~8s内，小明的平均速度更小

C.在0~2s内，小明的平均速度更小D.在2~8s内，个明的平均速度更小

【能力培优】

9.（2024•陕西宝鸡•三模）小军和同学们用如图所示的实验装置测量小车运动的平均速度。

（I）本实验的实验原理是;

（2）小军调整好器材后进行实验，实验数据如下表所示。则小车在段运动的平均速度为m/s,BC

段的平均速度为m/s；

路段路程s/cm时间〃s平均速度

AC60.03.00.2

AB30.02.0

（3）下列能正确表示小车在AC段运动情况的图像是

ABC

（4）另一组同学在进行上述实验时，小车过了。点才停止计时，则他们测得的AC段的平均速度与真实值

相比（选填“偏小”“偏小”或“准确”）。

10.（23-24八年级上•黑龙江黑河•期中）小明一家驾车旅游经过某处时，发现一个区间测速交通指示牌如

图所示，求：

（I）若小明爸爸驾车从此测速路段经过15min,问小明爸爸有有超速？

（2）在遵守交通规则的前提下，经过此区间最快需要多少小时？（保留两位小数）

11.（23・24八年级上♦江苏南通•阶段练习）南通到南京的D5514此幼年时刻衣如衣所示:

站次站名到达时间开车时间里程/km

1南通起点站9：570

2海安10：3510：3765

3泰州11：0711：09119

4扬州11：4711：49183

5南京12：41终到站284

如下图，动车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向小桥的过程中，全长300m的D5514次高速动车在

距桥头200m处鸣笛，鸣笛4s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来至山崖的回声，听到回声30s

后，车尾驶过桥尾。求

（I）D5514次高速动车由海安开往泰州的平均速度为多少；

（2）计算动车在轨道上匀速行驶的速度；

（3）小桥的长度；

（4）鸣笛时，火车头到山崖的距离（声音在空气中的传播速度为340m/s）。

桥头

第一章机械运动（解析版）

课时L4速度的测量

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：速度的计算公式。

2.2.2能用速度描述物体运动的快科学思维：会用刻度尺测量路程，会用停表测量时间，会计算速度。

慢，并能进行简单计算。会测量物科学探究：测量物体的运动速度。

体运动的速度。科学态度与责任：培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作

4.1.5测量物体运动的速度。和收集数据的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表

达和交流的能力。

知识梳理

知识点一、测量小车运动的速度

问题

公路上有许多速度监测设备，其中一种测速设备采用的是区间测速的方法（如图），即通过测算车辆

在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度

的？

从公式□二£可知，测算平均速度一般需要测量路程和时间两个物理量。在公路一段固定距离的路段

t

两端分别放置一个摄像头，当车辆经过这两个摄像头时都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能

算出车辆通过这段距离的时间，从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。

请你想一想：应该怎样测量物体的速度？下面我们来实际测量一个沿斜面下滑的小车的平均速度。

1.测量小车运动的速度

【实验思路】

我们可以用刻度尺测量小车运动的路程S，用秒表测量小车通过这段路程所用的时间3依据公式y=s/3

就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。

我们可以将长木板的一端用木块垫起，搭建一个斜面，使它保持很小的坡度。实验装置如图所示，小

车可在这个斜面上运动。

【实验原理】v=-o根据公式，用刻度尺测出物体运动的路程S,用停表测出通过这段路程所用时

t

间I,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。

【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。

【实验装置】如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底端或中部固定金

属片。

【实验步骤】

（1）将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车要通过的路程与。

（2）用停表测量小车从斜而顶端滑下到撞击金属片的时间乙；

（3）根据测得的再、0，利用公式匕=亘算出小车通过斜面全程的平均速度匕。

（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离.：

（5）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段$2所用的时间，2,算出小车通过上半段路程”的平均速度

匕。

（6）将实验中的相关数据填入下表中

路程s/cm时间r/s平均速度v/(cm-s-1)

$1=/i=VI=

S2=/2=V2=

怎样得到下半段的平均速度？

我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。方法是：根据前两次实验，可计算出小车通过下半

段的路程：$3二4一邑，计算出通过下半段路程所用时间：，3="一%，根据公式匕二也算出小车通过卜

半段的平均速度匕。

想想议议

某同学想测出小车在下半段路程的平均速度，提出可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量。想

一想：这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度是否相等？说明原因。

【分析】小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的

时间，并不等于下半程的时间，这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。

【实验结论】

小车而在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度小小不同。小车从斜面顶端运动到

斜面底端的过程中速度越来越小,三次平均速度的小小依次是匕＞匕＞为。

【交流】

（1）金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。

（2）搭建斜面时，坡度不能太小也不能太小。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度

太小，小车运动的速度小，时间短，导致测量难度小、实验误差小。

（3）实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。

（4）测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。

（5）误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差）

①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小：

②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测最时间偏小，平均速度偏小；

③小车有从静止开始下滑，所测平均速度偏小。

（22-23八年级上•福建•阶段练习）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的

实验装置：小车从斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达4、爪C三处时子表的显示（数字分别表

示“小时：分:秒”）

（2）该实验需要的器材除了小车、斜面、档板外，还需要测量工具和o

（3）实验时应保持斜面的倾角较,这是为了方便测量.

（4）根据图中信息回答：SA产——cm；VAB=m/s；IAC=s；VAC=m/s.

（5）可以看出小车在下滑过程中做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

【答案】v=-秒表刻度尺小时间40.00.230.3变

t

速

【详解】（1）[I]在测小车的平均速度的实验中，该实验的原理是以=二

（2）[2]⑶本实验中，用秒表测时间，刻度尺测路程,然后根据】，二士算出速度，故还需要测量工具是秒表

和刻度尺。

（3）[4]⑸在实验过程中，要尽量保持斜面的倾角较小，便于测量小车运动的时间。

（4）[6]由图可知A8间的路程为

AB=I(X).Ocm—GO.Ocm=4O.()cin

[7]A8间的速度为

s.K40.0cm__,__

v.R=—=------=20cm/s=0.2m/s

&B2s

[8]AC间的时间为

[9]AC间的速度为

s.c90.0cm__.__.

v.r==------=30cm/s=0.3m/s

°‘/AC3s

（5）[10]小车在下滑过程中速度越来越快，所以做变速直线运动。

2.用传感器测量物体运动的速度

如图所示，A为可在斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以

测出在不同时刻小车与它的距离，然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。

如果将传感器放置在合适的位置，实验者面对传感器，前后行走，就可以在计算机屏幕上观察实验

者行走的速度。

工^^（23-24八年级上•江苏无锡・期末）小明同学生如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。

他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从4滑到坡底C处的时间A=2.6s：再次将小车从A处静止释放,

测出小车从A滑到中点8处的时间4=1.8s0

（I）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度_________（选填“小于”、“等于”或“小于”）

全程的平均速度；

（2）物体运动的情况可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示，位置传感器利用超声波测

出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丙所示，横轴为时

间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是（选填“匀速''或“加速”）运动的；小

车到达坡底时的速度为m/s；

（3）实验过程中，小车在路程中点的速度表示为气，在时间中点的速度表示为与，分析推理判定气—

222

乜（选填“小于”、“等于”或“小于”）；

2

（4）小明进一步实验测得小车斜面上运动时，前半程的平均速度为匕，后半程的平均速度为匕，则小车

全程平均速度匕是多少?（用字母V.和匕表示并写出推导过程）

速度/(m/s)

甲乙丙

【答案】小于加速0.832小于

【详解】（1）［I］从A滑到坡底。处的时间4=2.6S,再次将小车从A处静止释放，测出小车从4滑到中

点8处的时间G=L8S,A8段的路程是AC段的一半，但所需时间小于一半，所以小车在前半程的平均速

度小于全程的平均速度。

（2）［2］由图丙可知，随着时间的增加，小车运行的速度逐渐变小，说明小车在斜面上做加速运动。

［3］由图像丙可知，速度时间图像是一条过过原点的直线，说明速度与时间成正比，当z=2.5s时，速度为

O.«m/s,从A滑到坡底C处的时间r,=2.6s,则到达坡底的速度

vc=—xv=型^x0.8m/s=0.832m/s

ct2.5s

（3）［4］小车做加速运动，所以小车到达时间中点时还有到达路程中点，所以七小于七。

（4）［5］设全程路程为2s,前半程的时间为

后半程的时间

全程的平均速度

3.超声波测距

如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被

反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间।及超声波传播的速度心仪器就能自动计

算出发射点与被测物之间的距离£=V/上o

2

如果被测物是运动的物体，超声波测量仪还可测出物体移动的速度。

高速公路实现“区间测速”全覆盖。就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果

超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、8相距15km,全程限速，一辆轿车通过两个监测

点的时间如图所示。求：

7广...................B?------------曾D（限速牌）

探头,，血N探头4b

时间110:311时间110:41|

（I）轿车通过两个监测点所用的时间为；

（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会不会被判超速？

（3）若要确保通过4B路段区间测速不会被判超速，则通过路段时间最短用时多少s?

【答案】U）lOmin；（2）不会；（3）45Us.

【详解】（1）轿车通过两个监测点所用的时间为

/=10h41min-1Oh3lmin=10min=h/6

（2）速度为

c15km

v=-=——=90km/h<120km/h

ilh

6

所以这辆轿车在该路段不会被判超速。

（3）确保通过A8路段区间测速不会被判超速，此时最小速度

v-120km/h,则通过A8路段时间最短时间

15km

=0.125h=450s

120km/h

问题探究

问题一：测量小车的运动速度

（1）实验原理u=

t

（2）测量器材：刻度尺测跋程，停表测量所用时间。

（3）斜面倾角不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过小，不易记录时间，过低时可能会使测

出的平均速度太接近）。

（4）金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。

（5）测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。

（6）测量小车在下半段路程的平均速度，不可以让小车从斜面的中部开始释放，进行测量。原因：

小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的时间，并不等

干下半程的时间,这样测得的平均速度与卜而的实验中小车在二半路程的平均速度不相等.

（7）误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差）

①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小;

②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏小；

③小车有从静止开始下滑，所测平均速度偏小。

（8）注意题目中速度单位是m/s还是cm/s。

【典例1】（2024•陕西西安•模拟预测）如图1所示，“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。

图2

（I）“测量小车从斜面滑卜的速度”的实验原理是。实验中用到的测量工具有秒表和;

（2）将小车放在斜面80cm刻度线处，静止放手滑下，放手时开始计时，当小车到0cm时停止计时，通

过实验操作.发现（“开始计时”或“停止计时”）的时机不好把握.解决问题后,再一次实验.发现小

车运动时间太短，时间测量不准确，经过反复尝试会发现，斜面的坡度（填“小一些”或“小一些”），

可以让小车滑下的时间变得长一些，可以较准确的测量出时间；

（3）调整好斜面，小车从4点静止滑下，到达C点用的时间如图2所示，小车经过AC段的平均速度是一

m/s；

（4）实验中观察到小车从斜面上滑下时，越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑

下的上半程和下半程的时间，就可以通过的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中，_

＜选填或"下”）半程的时间很难比接测出。

【答案】v=-刻度尺停止计时小一些0.4相同路程比时间下

【详解】（1）［1］该实验是通过测量小车经过的路程和时间来计算物体运动的速度的，故实验原理为y=J

⑵实验中需要测量小车经过的路程，所以还需要的测量仪器是刻度尺。

（2）［3］小车运动到斜面底部的速度较快，所以停止计时的时机不好把握。

［4］斜面的坡度较小，小车运行的速度慢，在坡上停留的时间长，方便计时。

<3）［5］小车经过AC段的平均速度

（4）［6］小车经过上半程和下半程的路程相同，可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的

快慢。

⑺小车在斜面上做加速运动，小车经过上下半程分割点时停留的时间很短，所以下半程的时间很难直接测

出，

【变式1-1］如图所示是测量:小车沿斜面下滑的平均速度的实验。

（I）该实验原理：;

（2）本实验的测量工具除秒表外，还需要；

（3）在实验中，由于人存在一定的反应时间，为了使小车运动的时间误差更小，则斜面的坡度应该

（选填“较缓一些”或“较陡一些”），C处金属挡板的作用是：；

（4）在测量小车到达区点的时间时，如果小车过了8点才停止计时，测得A8段的平均速度吸6会偏

（填“小”或“小”）;

（5）秒表的示数如图所示，由图可以计算出小车在AC段的平均速度为m/s。小红利用AB段和

8c段的速度求平均值以计算全程的平均速度，这种计算方法（填“正确”或“错误”）；

（6）实验小组细心实验，得到如下实验数据；

测量的物理量AB段BC段AC段

路程s/cm40.040.080.0

时间〃s325

平均速度v/（cm/s）13.32016

若4B段的平均速度为8c段的平均速度为电，全程的平均速度为打，由表中数据可知，它们按由小到

小排列为。

【答案】v=-刻度尺较缓一些见解析小0.3错误彩>匕>匕

t

【详解】（1）［I］测量小车平均速度的实验中，需要知道小车运动的路程和时间，故该实验是根据-=士测

t

量的。

（2）［2］实验中需要测量小车运动的时间和路程，所以需要的测量工具除了秒表外，还需要刻度尺。

（3）［3］由于人存在一定的反应时间，为了使小车运动的时间误差更小，实验中斜面不能太陡，不然小车

下滑过快，不方便计时，造成误差较小，所以斜面应该较缓一些。

⑷为了能够多次测量，且测量过程中产生的误差较小，在C处放置金属挡板，作用是使小车在同一位置停

下，

（4）［5］在测量小车到达8点的时间时，若小车过了8点才停止计时，导致测量时间偏小，根据丫=±可知,

t

测得AB段的平均速度卜8会偏小。

（5）［6］由图可知，小车在AC段所用的时间为

MC=15:35:23-15:35:20=3S

小车在AC段的路程为

SAC=10.00dm-1.00dm=9.00dm=0.9m

故小车在AC段的平均速度

sAC0.9m八..

v.r==4=----=0.3m/s

Ge3s

⑺根据平均速度的定义：平均速度等于总路程除以总时间可知，这种计算方法错误的。

（6）［8］根据表格数据可知它们按由小到小排列为V2>V5>V/o

【变式1-2］（2U24•江西九江•二模）【实验名称】测量小牛的平均速度

【实验器材】带刻度的木板、木块、小车、

【实验原理】

【设计并进行实验】

（I）如图，实验时小华从木板的4点将小车由静止释放，小明和小英分别记录小车到达月点和C点的时

间；

（2）小车所在的斜面应保持较（选填“小”或“小”）的坡度，这是为了使小车在斜面上运动的时间较一

（选填“长”或“短”），便于测量；

（3）小明和小英的计时方法是（选填“同时开始计时''或"小明先计时”）；

（4）某次实验中，小明的计时为2s,小英的计时为3.6s,则小车在8c段的平均速度为m/s。

【拓展】实验前必须学会熟练使川测量工具，如果在实验过程中，小明在小车过了A点才开始计时，则测

得的小车全程的平均速度（选填“偏小""偏小''或"不受影响.

【答案】秒表v=-小长同时开始计时0.25偏小

t

【详解】[1]实验中还需要用秒表测量小车运动的时间。

[2]平均速度等于总路程除以总时间，则实验原理是y=

t

（2）[3][4]小车所在的斜面应保持较小的坡度，使得小车运动得慢些，小车在斜面上运动的时间较长，便

于测量时间。

（3）[5]为准确测出小车段和AC段的运动时间，小明和小英应同时开始计时。

（4）[6]小车在段的时间为

t=3.6s-2s=L6s8C段的路程s=40.（）cm,则小车在BC段的平均速度为

s0.4m

v=—=---=-0.25m/s

t1.6s

⑺小明在小车过了A点才开始计时'则测得的时间会偏小，根据测得的小车全程的平均速度偏小。

问题二：超声波测距

【角度1】超声波测距离

►根据计时器记录的时间I及超声波传播的速度v，仪器就能自动计算出发射点与被测物

V/

之间的距离S=—O

2

【典例2】（23-24八年级上,云南昭通•阶段练习）如图所示，一艘轮船以10m/s的速度驶向一尊小佛,

船长在某处鸣笛，5s后听到回声（已知声音此时的传播速度为340m/s）,贝I」：

（I）5s内汽轮船走过的路程是多少；

（2）5s内声音传播的距离是多少；

（3）该鸣笛处离小佛多远？

【答案】(1)50m；(2)1700m：(3)875m

【详解】解：(1)由v=±可知，在片5s的时间内，车行驶的距离

t

y=v1/=10m/sx5s=5()m

(2)5s内声音传播的距离是

s2=v2r=340m/sx5s=17(X)m

(3)该鸣笛处离小佛的距离

s.+s50m+1700m

s=-——7-=----------=875m

22

答：(1)5s内汽轮船走过的路程是50m；

(2)5s内声音传播的距离是1700m；

(3)该鸣笛处离小佛的距离为875m。

【变式2-1】如图所示，一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖，鸣笛3s后听到回声，己

知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问：

(I)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程是多少？

(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少？

(3)汽车听到回声时到山崖的距离是多少？

山

听到回声鸣笛

【答案】(1)1020m；(2)60m；(3)480m

【详解】解：(1)由题意知，鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程

5^=v>«/=340m/sx3s=1020m

(2)由题意知，汽车的速度为72km/h即20m/s,汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程

skv至z=20m/sx3s=60m

(3)汽车听到回声时到山崖的距离

=1020m-60m=48Qm

22

答:（1）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通