初中物理教科版八年级上册3 测量物体运动的速度巩固练习

2.3测量物体运动的速度实验题拓展提高（3）2021-2022学年教科版物理八年级上册第二章

姓名：___________班级：___________

一、实验题

1．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。该斜面的标尺分度值为1cm，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点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

（1）在测平均速度的实验中（如图），斜面应选择___________（选填“较缓”或“较陡”）的坡度；

（2）如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=___________m/s；

（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，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，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度，他这样测得的平均速度将___________（选填“偏大”，“不变”成“偏小”）。

2．小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，滑到底端时运动的越快。对此他猜想：“斜面坡度越大，物体从斜面顶端由静止开始滑到底端的平均速度也越大”。小明想通过实验验证其猜想是否正确。请你帮助小明画出实验数据记录表格。

3．如图所示，是测量小车从A点由静止山发在斜面上运动的平均速度的实验。

（1）实验原理是：______。

（2）图中测得时间tAB=16s，则AB段的平均速度vAB=______。

（3）不同实验小组测得的平均速度不同，是因为他们选择的______不同。

（4）要测AC段的平均速度，采用了下列两种方法计算：方法1．vAC=；方法2．vAC=；以上两种方法正确的是方法______（1或2）。

（5）小车从A到C运动图象是_____。

A．　B．　C．　D．

4．小玲利用如图所示的装置测量小车在斜面上运动的平均速度，实验数据在图中已经标出，图中上方是小车运动到A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“h：min：s”）。

（1）“测量物体运动的平均速度”实验的原理是_____________；

（2）实验中用______________测量出小车通过的路程，用______________测量出小车通过该路程所用的时间。

（3）实验中为了使计时较为准确，应使斜面的坡度较_________（选填“陡”或“小”），目的是为了___________；

（4）实验中小车通过前半段路程的平均速度为_______m/s，小车通过后半程的平均速度__________小车通过前半程的平均速度（选填“大于”“小于”或“等于”）

（5）通过计算可知，小车沿斜面下滑的过程中，速度的变化是___________（选填“越来越快”或“越来越慢”）。

（6）下列v-t图像中，其阴影部分的面积所表示的物理量是______。

A．速度　　B．时间　　C．路程　　D．无法确定

5．在图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。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点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

（1）图中AB段的路程=______cm，如果测得时间=2.0s。则AB段的平均速度 =______cm/s；

（2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度会偏___________；

（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，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，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？_______，理由是：___________。

6．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：

（1）本实验是根据公式_______进行测量的；

（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较_______（选填“大”或“小”），金属片的作用是_______。

（3）在BC段运动的路程是_______dm；在AB段运动的平均速度是______m/s；在AC段运动的平均速度是_______m/s。

（4）实验前必须熟练使用电子停表，如果小车还没到达C点就停止计时，则测量AC段的平均速度会偏_______（选填“大”或“小”）。

7．在测平均速度的实验中（如图），斜面应选择______（“较小”、“较大”）坡度，这样设计是为了实验中便于测量时间。若秒表每格为1s，则该实验中，小车通过全程的平均速度是______。实验中，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。

8．用如下实验测量小明短跑时的速度。

（1）在室外测出距起点40m的路程，每隔10m作一记号；

（2）让4名同学分别站在10m、20m、30m、40m处；

（3）让小明从起点开始跑完40m的路程，分别记录小明通过10m、20m、30m、40m处时的时间t1、t2、t3、t4；

根据以上实验，4名同学需要用 ______（填一种计时工具）记录时间，根据记录的数据，可以利用公式 ______计算出小明前10m内的速度和后半程的速度分别为 ______和 ______（均用题中数值及符号表示）。

9．如图所示，在测量平均速度时，小明同学的实验记录如下表所示，请把各空填写好。

在实验过程中，如果木板的倾角增大，可能会造成时间记录的误差______（选填“增大”或“减小”）。

10． 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t1＝2.6 s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A滑到中点B处的时间t2＝1.8 s。

（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度______ （大于/等于/小于）全程的平均速度；

（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从______ （A/B）处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时；

（3） 物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。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（如图乙）。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______ （匀速/加速）运动的；小车到达坡底时的速度为______m/s；

（4） 通过查阅资料，得知速度-时间图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的距离。请根据丁图中的图像计算出小车A在0～1 s内的平均速度为______m/s。如果在小车A开始运动的同时，在A后方0.9 m处释放一同向匀速运动的小车B，当小车B的速度为1 m/s时，经过足够长时间，两车可相遇______次。当小车B的速度大小满足______m/s时，两车不可能相遇。

11．小明在做“测量小车运动的平均速度”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，图中的小方框是小车到达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原理是______。

（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较______；（选填“大”或“小”）。

（3）请根据图中信息回答：vAC=______m/s，vBC=______m/s。

（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”）。

（5）如图所示的四个速度随时间的关系图象，能反映出小车下滑运动的是______（选填图中的选项字母）

A．B．

C．D．

12．2018年，陕西省将全面实现义务教育均衡发展，其中有一项督导工作就是检查实验报告。以下是小明同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告（摘要）。请你将其报告中的问题补充完整。

（实验目的）测量小车的平均速度

（实验原理）_____

（实验器材）小车、______、_____、斜面、金属挡板、长方体木块

（实验装置）如图所示

（实验数据）如表所示

（实验分析）

（1）小车全程是做_____运动（选填“匀速”或“变速”），小车在AB段运动的平均速度____cm/s。

（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应_____斜面的坡度。（选填“增大”或“减小”）

（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，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，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？___，理由是：______。

参考答案

1．较缓    0.25    偏小   

【详解】

（1）[1]实验中，斜面应选择较缓的坡度，这样设计是为了便于测量时间。

（2）[2]图中AB段的路程

sAB=80.0cm-40.0=40.0cm=0.4m

测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度

vAB=

（3）[3]让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，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，所以按这种方法测出的时间偏大，根据可知他这样测得的平均速度将偏小。

2．见解析

【详解】

要验证其猜想是否正确，就要测得物体从高度相同而坡度不同的斜面顶端滑到底端的平均速度进行比较，测量平均速度，需要测得物体运动的路程和运动的时间，然后根据 算出平均速度。实验时，使同一木块从斜面上滑下，设计实验数据记录表格如下：

斜面的高度：          

3．        路程区间    见解析    B   

【详解】

（1）[1]该实验的原理是，用刻度尺测出路程，用停表测出时间，通过公式计算出速度。

（2）[2]从图中读出AB段的路程为，则AB段的平均速度为

（3）[3]不同实验小组测得的平均速度不同，是因为他们选择的路程区间不同。因为AB段的初速度小于BC段的初速度，所以平均速度不同。

（4）[4]因为平均速度等于总路程除以总时间，方法一是根据平均速度等于总路程除以总时间计算的，方法二是两段速度的平均值，所以方法一正确。

（5）[5]小车从A到C做加速直线运动，所以B的v-t图像是速度越来越大的，符合题意，故选B。

4．v=    刻度尺    秒表    小    准确测量时间    0.2    小于    越来越快    C   

【详解】

（1）[1]这个实验的原理是v=。

（2）[2][3]实验需要的测量仪器有刻度尺和秒表，分别用来测量距离与时间。

（3）[4][5]实验中，为了方便计时，应使斜面的坡度较小，这样小车运动的速度较慢，记录时间较准确。

（4）[6][7]由图中实验数据可知，小车在AC段的路程

s1=120cm=1.2m

则后半程BC段的路程

sBC=s1==0.6m

运动时间tBC=2s，小车在BC段的平均速度

vBC== =0.3m/s

小车在前半程AB段的路程

sAB=s1==0.6m

运动时间tAB=3s，小车在AB段的平均速度

vAB== =0.2m/s

（5）[8]由vAB<vBC可知，小车沿斜面下滑时，速度越来越快。

（6）[9]图中阴影部分的面积等于长与宽的乘积即vt，所以图中阴影部分面积表示的物理量是路程，故选C。

5．40.0    20.0    小    不正确    因为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   

【详解】

(1) 小车运动距离

小车通过AB段的平均速度

(2) 如果让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由公式知，平均速度会偏小；

(3)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，因此小明的方案不正确。

6．    小    便于准确定位、计时    5.00    0.2    0.3    大   

【详解】

（1）[1]平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，计算公式为。

（2）[2]实验中，斜面应尽量选择较小坡度，这样设计是为了实验中便于测量小车的运动时间。

[3]在斜面上放置一个金属片的目的就是让小车在同一位置停下来，与小车相碰发出声音，便于准确定位、计时。

（3）[4]由图示可知

sBC=6.00dm−1.00dm=5.00dm

[5]由图示可知

sAB=10.00dm−6.00dm=4.00dm

tAB=15:35:22−15:35:20=2s

AB段的平均速度

[6]由图示可知

sAC=10.00dm−1.00dm=9.00dm

tAC=15:35:23−15:35:20=3s

AC段的平均速度

（4）[7]如果小车还没到达C点就停止计时，会导致时间的测量结果偏小，由公式知，平均速度会偏大。

7．较小    0.2m/s    小于   

【详解】

[1]实验中斜面应保持较小的坡度，这是为了便于测量时间。

[2]小车运动距离为

s=0.5m+0.5m=1m，t=5s

小车通过全程的平均速度为

v==0.2m/s

[3]上半程平均速度为

v1=≈0.17m/s

下半程平均速度为

v2==0.25m/s

则有

v1<v2

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。

8．停表               

【详解】

（3）[1]4名同学需要用停表记录时间。

[2]在实验中，需要测量路程和时间，然后再利用公式计算速度。

[3]小明运动通过前10m所用的时间为t1，根据可知平均速度为

[4]后半程的路程为20m，所用时间

t后=t4-t2

后半程的平均速度为

v后==

9．0.25    0.2    增大   

【详解】

[1]全程的平均速度

v1===0.25m/s

[2]上半程的平均速度

v2===0.2m/s

[3]在实验过程中，如果木板的倾角增大，会使小车下滑的速度加快，从而导致测量的时间很短，造成记录时间的误差增大。

10．小于    A    加速    0.8    0.1    2    小于0.6   

【详解】

（1）[1]由题知，小车全程运动的时间t1=2.6s，小车前半段路程运动的时间t2=1.8s，设全程路程为s，则小车运动全程的平均速度

v1=

小车在前半程的平均速度

v2=

由

v1＞v2

可知，小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。

（2）[2]要测量小车后半段的平均速度，需要将小车从A处静止释放，在B处开始计时，在C处停止计时，这样测量的时间是后半段的时间。

（3）[3]由图象可知，是一条向上倾斜的直线，说明小车在斜面上滑下时是加速运动的。

[4]小车到达坡底时的时间是2.5s，对应的速度为0.8m/s。

（4）[5]由题意和图象可知，小车A在1s内运动的距离

s=×0.2m/s×1s=0.1m

则小车A 在0-1s 内的平均速度

=0.1m/s

[6]设两车相遇所用的时间为t，由图象可知，小车A的速度与时间成正比，比例系数

k=

则小车A的速度

vA=0.2t

由题意可得，小车A在相遇时运动的距离

sA=×0.2t×t=0.1t2----------①

小车B做匀速运动，则小车B在相遇时运动的距离

sB=vBt=1t--------②

由题知，在小车A开始运动的同时，在A后方0.9m处释放一同向匀速运动的小车B，如图所示：

则相遇时应满足

sA+s=sB

0.1t2+0.9=t---------③

解③式可得

t=1s或9s

即当t=1s或9s时两车可相遇2次。

[7]设恰好相遇时小车B的速度为vB′，则t时间内小车B运动的距离

sB=vB′t--------④

恰好相遇时，需满足

sA+s=sB

将①④代入上式可得

0.1t2+0.9=vB′t---------⑤

要两车不可能相遇时，则方程⑤无解（关于t的一元二次方程），由数学知识可知

Δ=b2-4ac＜0

即

(-vB′)2-4×0.1×0.9＜0

解得

vB′＜0.6m/s

故当小车B 的速度大小满足小于0.6m/s时，两车不可能相遇。

11．    小    0.3    0.5    大    C   

【详解】

（1）[1]要测量小车运动的平均速度，需要测量路程和时间，利用计算，所以该实验的原理是。

（2）[2]若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。

（3）[3]由图知，小车通过AC段运动的距离

sAC=100.0cm-10.0cm=90.0cm

小车通过AC段运动的时间

tAC=3s

故

[4]由图知，小车通过BC段运动的距离

sBC=60.0cm-10.0cm=50.0cm

小车通过BC段运动的时间

tBC=1s

故

（4）[5]如果让小车过了A点才开始计时，会导致时间的测量结果偏小，由公式知，平均速度会偏大。

（5）[6]由图知，小车通过AB段运动的距离

sAB=100.0cm-60.0cm=40.0cm

通过AB段运动的时间

tAB=2s

故

又因为

可见，小车做的是加速运动，只有图象C符合题意。故选C。

12．v=    刻度尺    停表    变速    15    减小    不正确    小车从B点由静止释放到达C点的时间，并不是运动过程中下半程的时间   

【详解】

[1]测量小车的平均速度的实验原理是。

[2][3]要想测量小车的平均速度，需要测出小车通过的路程和小车运动的时间，所以需要的实验器材还应有刻度尺和停表。

(1)[4][5]小车在AB段的速度为

vAB==15cm/s

在BC段的平均速度为

vBC==20cm/s

比较可知，AB段的速度小于BC段的速度，故小车做变速直线运动。

(2)[6]斜面的坡度越小，小车运动时间越长，越便于测量小车的运动时间；所以，实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应减小斜面的坡度。

(3)[7][8]小车在下滑过程中，到达B点的速度并不为零，所以让小车从B点由静止释放，到达C点的时间，并不等于下半程的时间，故不正确。