第4节测量平均速度(双基过关+考点突破)-2022-2023学年八年级物理上册通关讲义(原卷版+解析)

第4节测量平均速度双基过关知识点、探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律：1.提出问题：小车沿斜面滑下时速度是如何变化的?2.猜想与假设：(1)可能越来越大；(2)可能保持不变。3.设计实验：(1)原理：。

(2)实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。(3)实验装置：如图所示。(4)实验方法：用停表测出小车在某段路程上运行的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路程，利用公式v=s/t算出小车的平均速度。4.进行实验与收集数据：(1)把小车放在斜面顶端，把金属片垂直固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1。(2)用停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片所用的时间t1,将小车通过的路程S1和所用的时间t1填入表格中。(3)将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程S2和所用的时间

t2,将数据填入表格中。(4)利用公式算出小车在全程和上半段路程的平均速度。实验数据填入表格：运动路程/m运动时间/s平均速度/(m⋅s−1)s1＝t1＝v1＝s2＝t2＝v2＝5.分析与论证：小车沿斜面滑下时速度越来越大。6.评估：(略)7.交流；(1)在本实验中，为了方便计时，斜面要足够长、坡度要小(注意：坡度也不能过小，否则会造成每次测出的平均速度过于接近)，且测量过程中不要改变斜面的坡度。(2)金属片的作用：①防止小车滑落；②便于测准时间。(3)实验前要学会熟练地使用停表，以减小实验过程中测量时间的误差。(4)测量小车在斜面上通过的路程时，必须头对头，尾对尾。(5)要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用的时间。(6)因为小车在斜面上做加速直线运动，所以下半程的平均速度最大，上半程的平均速度最小，即。基础自测：1.如图所示，小明“测量平均速度”时，在带有刻度的斜面底端B处放一金属片，让小车从斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是（）A.小车通过AB段路程是10.00dmB.小车碰撞金属片前、后运动状态发生了变化C.这个实验还能说明物体的运动不需要力来维持D.小车对斜面的压力和小车受到的重力是一对平衡力2．如图是“测量小车的平均速度”的实验中，图中秒表显示的是时、分、秒.下列说法正确的是A．要使斜面保持一个很小的坡度，是为了让小车做匀速直线运动B．小车在上半程的平均速度v1小于全程的平均速度vC．测量小车在下半程的平均速度v2时，可让小车从斜面中点由静止下滑D．此过程中小车的平均速度是9m/s3.小明在探究速度的变化时，拍摄了两个小球运动过程的频闪照片，如图所示，闪光时间间隔为1s，图上数字为闪光时刻编号，请根据图中信息回答下列问题。(1)不可能做匀速直线运动的是小球______（选填“A”或“B”）；(2)小球A和B在第1s至第6s这段时间间隔内的平均速度应为：vA______vB（选填“=”“>”或“<”）。4.如图甲所示，小明参加高山速降滑雪运动，滑雪板板尾从A点开始加速下滑并越过C点。(1)小明通过AB段与通过AC段的平均速度的关系为vAB______vAC（选填“<”“>”或“=”）；(2)通过雪道后，小明将从2m高的水平台阶滑出，如图乙所示。若此刻小明受到的力全部消失，其运动轨迹将是图中的________（选填“A”“B”或“C”）。5.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示，(1)依据照片可判断，小球在做______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动；(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB=5cm，sBC=15cm，则小球在BC段的平均速度为______m/s，小球在AC段的平均速度为______m/s；(3)如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图像是______；(4)小球在AD段运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1______v2（选填“>”、“<”或“=”）。6.如所元，记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做______运动，其速度为______m/s；图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s，通过研究发现：汽车的速度越来越大，且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示，则图乙中汽车运动时a=______。7．如图所示，小车水平向右做直线运动。数字钟显示的时间格式是“时:分:秒”，则小车从起点到终点通过的总路程是cm，全程的平均速度是cm/s。8．小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端．对此他猜想：“斜坡的长度一定时，离地高度越高，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”．请你设计实验验证其猜想．（1）实验所需的公式：_______．（2）实验器材：除了如图所示的器材，还有刻度尺，那么你还需要的测量工具有_______．（3）实验步骤(可用画图或文字表述):①按图安装好实验器材；②测量木块的高度h1,让滑块从顶端由静止滑到底端,记录滑块由静止滑到底端的时间t1；③保持长木板的______一定，并记录______，让小车从______由静止滑到______，记录______；④____________，重复②③步的实验；⑤分析对比证据中的什么可得出“物体由静止滑到底端平均速度与坡度的关系”?_________________．考点突破考点1.测量平均速度方法：平均速度测量问题的四个突破点：(1)明确实验原理，测量方法及实验步骤；(2)把握题意，从题图或题表中获取解题信息；(3)根据公式计算平均速度；(4)根据要求进行分析，得出结论。例1.小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC。（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图乙所示木块的长度为cm；（2）经测量，AB、BC段长度均为40.0cm，tB=3.0s，tC=5.0s，则小车在BC段的平均速度为cm/s；（3）由以上可知：小车从斜面上A点滑下的过程是做直线运动，小车的重力势能，动能（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。考点2.频闪照片测平均速度方法：频闪照相机是每隔相等的时间拍摄一次图像，即相邻两图片间的时间相等，若知道频闪的频率，就可以知道相邻两图片间的时间，再应用刻度尺测出对应的距离，就可以测出任一段的平均速度。例2．某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图甲所示:(1)依据照片可判断，小球在做(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动；如图乙所示，能说明小球在斜面上运动情况的图象是；(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB＝5cm，sBC＝15cm，则小球在BC段的平均速度为m/s，小球在AC段的平均速度为m/s；(3)小球在AD段运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1v2(选填“>”、“<”或“”)。考点3.平均速度的应用方法：实际生产、生活中平均速度的测量方法（1）“一定”：确定实验原理；（2）“二选”根据实际要求，选择能准确测量路程和时间的工具；（3）“三设计”：根据实际问题，设计合理的实验方法和步骤，用选择的实验器材测出物体运动的路程和时间；（4）“四计算”：将物体运动的路程和时间数据代入公式，计算物体的平均速度。例3．在“测量物体运动的速度”的实验中，小龙和小柳测量小明跑40m的速度．

（1）小龙和小柳用（填一种测量工具）在室外测出40m的路程．

（2）小柳担任计时员，他用（填一种测量工具）测量小明跑步的时间，他应站在（选填“起点”或“40m”）．

（3）小龙担任发令员，发令后，小明跑完40m的路程，小柳计时如图所示，由图可知，小明跑40m所用的时间为s．

（4）小明跑40m的速度是m/s．考点4.实验评估例4.图甲是测量平均速度的实验装置，图乙是某教师的改进实验：将一小块含铁小重物（涂黑部分）密封在灌满水的长直玻璃管内。当长直玻璃管竖直后，迅速移去玻璃管顶端的小磁铁，小重物开始下落，分别测得小重物下降15厘米、30厘米、45厘米处所用的时间，实验数据如下表：

实验次数

时间/秒距离/厘米15304511.001.922.8220.991.942.8030.961.902.78

（1）分析表中数据（不考虑实验误差），从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物

（填“是”或“不是”）做匀速直线运动；

（2）为求小重物在第一次实验时整个下落过程的平均速度，某同学采用了下列两种计算方法：

方法1：

方法2：

以上两次计算方法正确的是

。（填“方法1”/“方法2”/都正确）

（3）在甲实验中，要使铅笔在桌面上滚动的平均速度变大，可采取的方法有

（写出一点即可）；

（4）与甲实验相比，乙实验具有能保证物体做直线运动、便于观察实验过程等优点，但还有继续改进之处，你的改进建议是

（写出一点即可）；第4节测量平均速度双基过关知识点、探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律：1.提出问题：小车沿斜面滑下时速度是如何变化的?2.猜想与假设：(1)可能越来越大；(2)可能保持不变。3.设计实验：(1)原理：。

(2)实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。(3)实验装置：如图所示。(4)实验方法：用停表测出小车在某段路程上运行的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路程，利用公式v=s/t算出小车的平均速度。4.进行实验与收集数据：(1)把小车放在斜面顶端，把金属片垂直固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1。(2)用停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片所用的时间t1,将小车通过的路程S1和所用的时间t1填入表格中。(3)将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程S2和所用的时间

t2,将数据填入表格中。(4)利用公式算出小车在全程和上半段路程的平均速度。实验数据填入表格：运动路程/m运动时间/s平均速度/(m⋅s−1)s1＝t1＝v1＝s2＝t2＝v2＝5.分析与论证：小车沿斜面滑下时速度越来越大。6.评估：(略)7.交流；(1)在本实验中，为了方便计时，斜面要足够长、坡度要小(注意：坡度也不能过小，否则会造成每次测出的平均速度过于接近)，且测量过程中不要改变斜面的坡度。(2)金属片的作用：①防止小车滑落；②便于测准时间。(3)实验前要学会熟练地使用停表，以减小实验过程中测量时间的误差。(4)测量小车在斜面上通过的路程时，必须头对头，尾对尾。(5)要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用的时间。(6)因为小车在斜面上做加速直线运动，所以下半程的平均速度最大，上半程的平均速度最小，即。基础自测：1.如图所示，小明“测量平均速度”时，在带有刻度的斜面底端B处放一金属片，让小车从斜面顶端由静止滑下，下列说法正确的是（）A.小车通过AB段路程是10.00dmB.小车碰撞金属片前、后运动状态发生了变化C.这个实验还能说明物体的运动不需要力来维持D.小车对斜面的压力和小车受到的重力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，小车通过AB段的路程s=10.00dm-1.00dm=9.00dm故A错误；B．小车碰撞金属片前速度较大，碰撞金属片后，小车受到阻力，小车的速度为零，运动状态发生了变化，故B正确；C．这个实验能说明力是改变物体运动状态的原因，不能说明物体的运动不需要力来维持，故C错误；D．小车对斜面的压力和小车受到的重力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选AB。2．如图是“测量小车的平均速度”的实验中，图中秒表显示的是时、分、秒.下列说法正确的是A．要使斜面保持一个很小的坡度，是为了让小车做匀速直线运动B．小车在上半程的平均速度v1小于全程的平均速度vC．测量小车在下半程的平均速度v2时，可让小车从斜面中点由静止下滑D．此过程中小车的平均速度是9m/s【答案】B【解析】斜面的坡度越小，小车在斜面上运动的时间越长，时间越容易测量，不是为了让小车做匀速直线运动，故A错误；由于小车在下滑时，速度是越来越快的，所以上半程的平均速度应小于全程的平均速度，故B正确；测量下半段平均速度时，也要让小车从斜面的顶端滑下，故C错；由图得，物体在此过程内的平均速度：v＝，故D错；应选B．3.小明在探究速度的变化时，拍摄了两个小球运动过程的频闪照片，如图所示，闪光时间间隔为1s，图上数字为闪光时刻编号，请根据图中信息回答下列问题。(1)不可能做匀速直线运动的是小球______（选填“A”或“B”）；(2)小球A和B在第1s至第6s这段时间间隔内的平均速度应为：vA______vB（选填“=”“>”或“<”）。【答案】(1).A(2).>【解析】【详解】[1]由图可知，在相同的时刻内A球的路程越来越大，所以A球做的是变速直线运动，不可能做匀速直线运动。[2]由图可知，小球A和B在第1s至第6s这段时间间隔内的路程为sA>sB，由可知，小球A和B在第1s至第6s这段时间间隔内的平均速度应为vA>vB。4.如图甲所示，小明参加高山速降滑雪运动，滑雪板板尾从A点开始加速下滑并越过C点。(1)小明通过AB段与通过AC段的平均速度的关系为vAB______vAC（选填“<”“>”或“=”）；(2)通过雪道后，小明将从2m高的水平台阶滑出，如图乙所示。若此刻小明受到的力全部消失，其运动轨迹将是图中的________（选填“A”“B”或“C”）。【答案】(1).<(2).B【解析】【详解】(1)[1]由于小明做加速运动，速度越来越大，那么小明通过AB段的平均速度小于通过AC段的平均速度，即。(2)[2]根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，所以若此刻小明受到的力全部消失，小明会保持原来的运动状态匀速直线运动，所以其运动轨迹将是图中的B。5.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示，(1)依据照片可判断，小球在做______（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动；(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB=5cm，sBC=15cm，则小球在BC段的平均速度为______m/s，小球在AC段的平均速度为______m/s；(3)如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图像是______；(4)小球在AD段运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1______v2（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】(1).加速(2).0.75(3).0.50(4).C(5).<【解析】【详解】(1)[1]由照片可知，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。(2)[2]如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB=5cm，sBC=15cm，则小球在BC段的平均速度为[3]AC段的距离AC段所用的时间则小球在AC段的平均速度(3)[4]由(1)[1]知图中小球在做加速运动。图A中随着时间增加，速度在减小，不符合题意；图B中随着时间增加，速度不变，不符合题意；图C中随着时间增加，速度在增大，符合题意；图D中随着时间增加，速度先减小后增大，不符合题意。故能说明小球在斜面上运动情况的图像是C。(4)[5]由照片可知，在相同时间，小球运动距离间隔越来越大，所以小球在做加速运动。即小球的速度越来越大，则时间tAD中点未到达路程sAD中点，则v1<v26.如所元，记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做______运动，其速度为______m/s；图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s，通过研究发现：汽车的速度越来越大，且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示，则图乙中汽车运动时a=______。【答案】(1).匀速直线(2).30(3).1m/s2【解析】【分析】分析甲车在相等时间内通过路程的关系得出甲车的运动状态；根据速度公式计算出甲车的速度；分析乙车在相等时间内速度的变化量，再根据a的定义进行计算。【详解】[1]由图甲可知，在相同的时间内甲车通过的路程相同，因此甲车做匀速直线运动。[2]0∼30s内甲车通过的路程为s甲=900m，所用时间t甲=30s，所以甲车的速度[3]由图乙可知，在0∼40s内乙车的速度变化量为40m/s，则图乙中汽车运动时7．如图所示，小车水平向右做直线运动。数字钟显示的时间格式是“时:分:秒”，则小车从起点到终点通过的总路程是cm，全程的平均速度是cm/s。【答案】4.500.9【解析】小车从起点到终点通过的总路程：s=8.00cm－3.50cm=4.50cm，小车运动的时间t=5s，小车的运动速度v=EQ\F(s,t)=EQ\F(4.50cm,5s)=0.9cm/s。8．小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端．对此他猜想：“斜坡的长度一定时，离地高度越高，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”．请你设计实验验证其猜想．（1）实验所需的公式：_______．（2）实验器材：除了如图所示的器材，还有刻度尺，那么你还需要的测量工具有_______．（3）实验步骤(可用画图或文字表述):①按图安装好实验器材；②测量木块的高度h1,让滑块从顶端由静止滑到底端,记录滑块由静止滑到底端的时间t1；③保持长木板的______一定，并记录______，让小车从______由静止滑到______，记录______；④____________，重复②③步的实验；⑤分析对比证据中的什么可得出“物体由静止滑到底端平均速度与坡度的关系”?_________________．【答案】（1）；（2）停表（3）③长度；滑块从长木板顶端滑到底端的距离s；长木板顶端；底端；时间；④滑块起始点总是在长木板的顶端；⑤时间【解析】(1)实验公式。(2)实验器材：测量长度需要刻度尺，测量时间需要停表。(3)为探究“斜坡的长度一定时，离地高度越高，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”，应用控制变量法，控制长木板的长度相同，滑块在长木板的顶端下滑，改变长木板的倾角，多次实验

①如图所示，把木块固定在A点，用刻度尺测出滑块到木板低端的距离s；②让滑块长木板顶端静止释放，用停表测出滑块从释放点到长木板底部用的时间t；③把木块移动到B点，让滑块从长木板顶端静止释放，重复以上步骤；④把木块移动到C点，重复③实验；⑤由于每次滑块下滑的距离总是从长木板的顶端到底端，因此滑块每次的距离s是一样的，根据公式v=s/t，只需比较每次的时间t即可判断平均速度的大小关系，t越小的平均速度越大。考点突破考点1.测量平均速度方法：平均速度测量问题的四个突破点：(1)明确实验原理，测量方法及实验步骤；(2)把握题意，从题图或题表中获取解题信息；(3)根据公式计算平均速度；(4)根据要求进行分析，得出结论。例1.小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC。（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图乙所示木块的长度为cm；（2）经测量，AB、BC段长度均为40.0cm，tB=3.0s，tC=5.0s，则小车在BC段的平均速度为cm/s；（3）由以上可知：小车从斜面上A点滑下的过程是做直线运动，小车的重力势能，动能（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。【答案】（1）2.70（2）20.0（3）变速（加速）减小增大【解析】（1）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；起始端刻度值为13.00cm，末端刻度值为15.70cm，物体长度为15.70cm－13.00cm＝2.70cm；（2）由图知，BC段的路程sBC＝40.00cm，小车通过BC段的时间：tBC＝tAC－tAB＝5.0s－3.0s＝2.0s，小车通过BC段的平均速度：vBC＝EQ\F(sBC,tBC)＝EQ\F(40.00cm,2.0s)＝20cm/s；（3）因为小车从斜面上向下运动时，速度越来越快，因此小车在整个运动过程中作变速直线运动；小车质量不变，高度降低，重力势能减小；小车速度变大，动能增大。考点2.频闪照片测平均速度方法：频闪照相机是每隔相等的时间拍摄一次图像，即相邻两图片间的时间相等，若知道频闪的频率，就可以知道相邻两图片间的时间，再应用刻度尺测出对应的距离，就可以测出任一段的平均速度。例2．某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图甲所示:(1)依据照片可判断，小球在做(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动；如图乙所示，能说明小球在斜面上运动情况的图象是；(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB＝5cm，sBC＝15cm，则小球在BC段的平均速度为m/s，小球在AC段的平均速度为m/s；(3)小球在AD段运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1v2(选填“>”、“<”或“”)。【答案】加速C0.750.5＜【解析】(1)[1]由照片可知，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。[2]A.图A中随着时间增加，速度在减小，A不符合题意;B.图B中随着时间增加，速度不变，B不符合题意;C.图C中随着时间增加，速度在增大，C符合题意;D.图D中随着时间增加，速度先减小后增大，D不符合题意。故选C。(2)[3]如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB＝5cm，sBC＝15cm，则小球在BC段的平均速度为[4]AC段的距离则小球在AC段的平均速度(3)[5]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，则小球通过后半段路程所用时间比前半程所用时间少，那么时间tAD中点未到达路程sAD中点，所以v1＜v2。考点3.平均速度的应用方法：实际生产、生活中平均速度的测量方法（1）“一定”：确定实验原理；（2）“二选”根据实际要求，选择能准确测量路程和时间的工具；（3）“三设计”：根据实际问题，设计合理的实验方法和步骤，用选择的实验器材测出物体运动的路程和时间；（4）“四计算”：将物体运动的路程和时间数据代入公式，计算物体的平均速度。例3．在“测量物体运动的速度”的实验中，小龙和小柳测量小明跑40m的速度．

（1）小龙和小柳用（填一种测量工具）在室外测出40m的路程．

（2）小柳担任计时员，他用（填一种测量工具）测量小明跑步的时间，他应站在（选填“起点”或“40m”）．

（3）小龙担任发令员，发令后，小明跑完40m的路程，小柳计时如图所示，由图可知，小明跑40m所用的时间为s．

（4）小明跑40m的速度是m/s．【答案】（1）卷尺；（2）秒表；40m；（3）8；（4）5。【解析】分析

（1）（2）要测量速度，需要测量出：路程和时间．测量路程的工具：刻度尺、米尺、卷尺等，测量时间的工具：秒表；

（3）秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和．

（4）已知时间和路程，利用速度公式计算速度．解答

解：

（1）要在室外测出40m的路程，由于测量的路程较大，因此应选择卷尺来测量路程；

（2）测量时间的工具是秒表；计时员