【八上人教物理】专题02 平均速度实验问题（解析版）

专题02平均速度实验问题1.（2023四川眉山）如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是()A.AB段距离为4.0dmB.AB段平均速度为0.2cm/sC.小车从A点到C点做匀速直线运动D.若小车过A点后才开始计时，测出AC段平均速度将偏大【答案】D【解析】A．刻度尺1dm均分10格，则分度值为0.1dm=1cm，AB段距离为sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm故A错误；B．AB段平均速度为故B错误；C．小车从A点到C点做加速直线运动，故C错误；D．若小车过A点后才开始计时，测得的时间偏短，由v得，测出AC段平均速度将偏大，故D正确。故选D。2.（2023四川宜宾）频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示，他们用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。（1）本实验中刻度尺是测量的工具，刻度尺的分度值是cm；（2）小车从A点到C点的路程sAC=cm，从A点运动到C点所用时间tAC=s，小车在AC段的平均速度vAC=cm/s；（3）根据照片信息可判断小车做直线运动（选填“匀速”或“变速”【答案】（1）长度1.0（2）40.0140.0（3）变速【解析】（1）本实验中刻度尺是测量长度的工具，由图可知，刻度尺的分度值是1.0cm。（2）由图可知，小车从A点到C点的路程为sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm因为相机每隔0.5s曝光一次，所以A点运动到C点所用时间为1s。小车在AC段的平均速度为（3）根据照片信息，在相同时间内，小车滑行的路程越来越大，所以速度越来越大，所以小车做加速直线运动。3.（2023新疆）频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间闪光一次，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的A、B两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔0.1s闪光一次，照片上1cm代表空中实际距离10cm。s1/mms2/mms3/mms4/mm4.924.534.39.829.4sA_sB3.74.94.94.9（1）由图甲可知：先由静止开始下落的是（填“A”或“B”）球；（2）用刻度尺分别测得照片上A、B两球相邻位置之间的各段距离，A、B两球相对应的s1、s2、s3、s4的测量结果如图表所示。测量照片上B球相邻位置之间的距离s5时，刻度尺的示数如图乙所示，则s5=mm。设A球在空中下落时，通过s2、s3的过程中的平均速度分别为v2、v3，则v2:v3=；（3）A、B两球均运动的过程中，若以B球为参照物，A球在竖直方向上做（填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动。先开始下落的小球的速度为m/s时，后开始下落的小球刚好开始下落。【答案】（1）A（2）39.03:5（3）加速0.49【解析】（1）由表格数据可知，单位时间内A球运动的路程长，说明A球的速度大，因此，先由静止下落的是A球。（2）由刻度尺示数可知，s5的长度s5=9.90cm-6.00cm=3.90cm=39.0mm有比各种数据可知s2=14.7mm，s3=24.5mm由题意可知，运动s2和s3所用的时间都是0.1s，则（3）由表格数据可知，单位时间内A球运动的路程一直大于B球运动的路程，及A球运动的更快。因此以B为参照物，A做加速运动。由表格数据可知，B球在第一个0.1s内运动1.2mm，则根据题意可知实际运动了1.2cm，即sB=1.2cm=0.012m根据公式sgt2可得，B球运动10.012m所用的时间则B球是A球运动了0.05s时开始运动，则B球运动时A球已经运动的时间tA=0.1s-0.05s=0.05sA球在运动0.05s时的速度vA=gtA=9.8m/s2×0.05s=0.49m/s4.（2022广西百色）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A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。（1）实验原理是；（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度；（3）小车从A点运动到B点所用时间tAB=s；从A点到C点的路程sAC=cm；小车在AC段的平均速度vAC=m/s。【答案】（1）v（2）减小（3）380.00.16【解析】（1）测量平均速度的原理就是利用v利用刻度尺测量路程，利用秒表测量时间，最后利用公式计算。（2）倾斜角度越小，小车运动时间越长，便于测量小车的时间，故可以减小斜面的倾斜的角度从而延长时间，便于测量小车的运动时间。（3）从9:25:15秒从A点出发，到达B点时，时间为9:25:18，一共所用的时间为3s。如图所示，分度值为1cm，刻度尺需要估读，故从A点到C点的路程为80.0cm。小车在AC段的时间为5s，故小车在AC段的平均速度5．为了保障学生安全，交警在育才中学校门前的街道，设置了限速30km/h的标志牌。有家长反映，经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下，请你设计实验方案，测量校门前行驶车辆的平均速度是否超速。（1）实验器材：；（2）实验步骤：；（3）实验结论：。【答案】（1）停表、刻度尺；（2）：①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s；②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点；③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t；④算出汽车的平均速度v若v>30km/h则超速，若v竹30km/h则不超速。【解析】（1）根据v知，要测量平均速度需要用停表测量时间，用刻度尺测量路程，所以需要停表和刻度尺；（2）实验步骤：①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s；②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点；③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t；④算出汽车的平均速度v（3）实验结论：若v>30km/h则超速，若v竹30km/h则不超速。6.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）v2）非平衡力；0.723）小于4）小；时间5）偏大。【解析】（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=;（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v0.2m/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＝可知，会使所测的平均速度偏大。7.物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则CCB5A4897362（1）该实验是根据公式进行测量的；（2）通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中（选填“是”或“不是”）做匀速直线运动；（3）小车在AB段运动的路程SAB是dm；在BC段运动的平均速度vBC是m/s；在AC段运动的平均速度vAC是m/s；（4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏【答案】（1）v＝s/t（2）不是（3）4.000.50.3（4）大【解析】（1）测量平均速度实验原理是v＝s/t。（2）小车从斜面顶端运动到底端的过程中在相等的时间内，运动的路程不等，不是匀速直线运动。（3）小车在AB段运动的路程SAB是4.00dm；在BC段运动的平均速度vBC=0.5m/1s=0.5m/s；在AC段运动的平均速度vAC=0.9m/3s=0.3m/s.（4）如果小车到达C点还没有停止计时，那么计时的时间就会偏大，得出的平均速度值就会小。8.在“测量物体运动的平均速度”实验中。（1）小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图14所示，小球在做（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动，小球受力（选填“平衡”或“不平衡”）。（2）实验数据如下表所示，小球在BC段的平均速度为m/s，CD段的路程为m，比较AB与BC段的平均速度得vABvBC（选填“>”、“<”或“=”）。路程（m）运动时间（s）平均速度（m/s）经过某点时的速度（m/s）sAB=0.3mtAB=0.5svAB=0.6m/ssBC=0.9mtBC=0.5svBC=vC=2.4m/ssCD=tCD=0.5svD=3.6m/s（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据做出了v_t图像，如图15所示，假（4）小球在运动过程中，经过路程sAE中点时的速度为v1，经过时间tAE中点时的速度为v2，则v1v2（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】（1）加速不平衡（2）1.81.5<（3）4.8（4）>【解析】（1）由图14知，小球在相同时间内通过的路程越来越大，说明小球在做加速运动；而加速运动反映了vBCm/s，显然vAB<vBC；CD段的路程为sCD=vCDtCD=3m/sx0.5s=1.5m。（3）由v_t图像知，小球在斜面上的速度v与时间t成正比关系，且比值大小为，因此经过2s后，小球通过E点时的速度为vE=2.4x2m/s=4.8m/s。（4）因为小球一直在做加速运动，所以小球经过路程sAE中点时所用时间9．如图，小明在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。（1）若测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vABcm/s；（2）如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度vAB会偏；（3）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从由静止开始下滑；（4）vABvAC（填“>”、“<”或“=”（5）小丽用同样器材做实验时，同样测出斜面顶端A点到斜面底端C点的距离s和滑块通过的时间t。利用测量的数据计算出平均速度比小明测量的速度大，原因可能是。【答案】（1）25（2）小（3）相同高度（4）<（5）斜面的倾斜角度比较大【解析】(1)由图可知，AB段的距离为40cm，则AB段的平均速度为(2)如果小车过了B点才停止计时，所记录的时间偏大，根据公式v得速度偏小。(3)多次实验中要保证变量唯一，所以每次实验都应该让小车从相同的高度由静止开始运动。(4)小车在斜面上所做的运动是加速直线运动，所以后半段所用的时间小于前半段所用的时间，全程的平均速度大于前半段的平均速度。(5)小丽用同样器材做实验时计算出平均速度比小明测量的速度大，可能的原因是小丽所做实验中斜面的倾斜角