1.4 速度的测量 八年级物理上册（人教版）（教师版）

第一章第4节速度的测量1.通过实验测平均速度实验原理：v＝s/t。器材及作用：刻度尺：测量物体运动的路程；停表：测量物体运动时间。研究对象：小车实验步骤：（1）把木块放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程。（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下撞击金属片的时间。（3）根据测得数据，利用公式v＝s/t算出小车通过斜面全程的平均速度。（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离。（5）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程所用时间，并算出小球通过上半段路程的平均速度。（6）算出小车跑完下半程所用的时间，算出小车通过下半段路程的平均速度。注意事项：（1）小车运动距离的测量方法：要“头对头”或“尾对尾”测量，或测出起始点与金属片之间的距离。（2）斜面坡度要适当，使小车从静止释放，可加速缓慢下滑即可，并且不会滑落斜面。（3）测量过程中不能改变斜面的坡度。重难点1：速度的测量及误差分析例1：云云去水上游乐场游玩，从滑道上冲下来的感觉太刺激了，他想知道物体从斜面上下滑时的速度怎样变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB和tC。（1）该实验原理公式是；（2）该实验用到金属挡板，则下列属于金属挡板的作用的是________；A．使斜面保持一定的角度B．与小车相碰发出声音，便于测出小车行驶相同路程的时间（3）实验时为了使运动时间延长便于测量时间，斜面坡度应较（选填“大”或“小”）；（4）如图甲所示，小车从A点到B点经过的路程为cm；若tA、tB、tC所对应的时间依次如图乙所示，则小车在BC段的平均速度为m/s；（5）云云画出了小车从A点运动到C点的图象，下列与实验相符的是图________；A．B．C．D．（6）B点是AC的中点，为了测量小车在下半程的平均速度，云云让小车从B点由静止释放，从而计算出小车在下半程的平均速度vBC；这种方法会使速度的测量结果（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）v=s/t（2）B（3）小（4）40.00.20（5）B（6）偏小【详解】（1）该实验通过测量路程和对应的时间，利用速度公式v=s/t计算速度的。（2）A．使斜面保持一定的角度是通过垫木块来实现的，故A不符合题意；B．由于测量时间时难以确定小车到达终点的时刻，可以在听到撞击声时停止计时，故B符合题意。故选B。（3）实验时由于小车在斜面运动的时间过短，测量误差较大，斜面坡度应较小，让小车在斜面上运动的时间较长。（4）由图知，刻度尺分度值为1cm，A到B的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm，BC段的时间为tBC=5s-3s=2sBC段的路程为：sBC=40.0cm，则BC段的平均速度。（5）小车从A到C，做加速直线运动；A．如图，速度不变，故A不符合题意；B．如图，速度不断增加，故B符合题意；C．如图，路程不变，故C不符合题意；D．s-t图像是过原点的直线，即路程与时间的比为定值，故D不符合题意。故选B。（6）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0，从B点静止出发，测出小车到达C点的时间会偏大，vBC偏小。1．下图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四张小球从右向左运动的频闪照片，其中哪幅照片的小球运动得越来越快A． B．C． D．【答案】C【详解】A、相邻小球的间隔时间相同，但距离先变大后变小，故小球先做加速运动后做减速运动；故A不符合题意；B、从右向左运动时，间隔时间相同，间隔距离越来越小，故小球做匀减速运动；故B不符合题意；C、从右向左运动时，间隔时间相同，间隔距离逐渐增大，说明小球做加速运动；故C符合题意；D、间隔时间相同，间隔距离相同，则说明小球做匀速直线运动；故D不符合题意．故选C．2．如图是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片，下列s-t图像中能反映苹果运动情况的是A．B．C．D．【答案】D【分析】（1）拍照的时间间隔是相同的，由图可知：相同的时间内苹果运动的距离越来越大，速度逐渐变大；（2）苹果是在做加速运动，随着时间的推移，速度是逐渐变大的，由此选出图象．【详解】由图可知：在相等的间隔时间内，苹果运动的距离不同，逐渐变大，因此苹果的运动速度逐渐变大，做的是加速直线运动；A图表示匀速直线运动，故A错误；B图表示静止状态，故B错误；C图表示距离随时间的变化逐渐变小，即减速运动，故C错误；D图表示距离随时间的变化逐渐变大，即加速运动，故D正确．故选D．3．在课外活动中，小明对水滴下落的规律进行了探究，如图是用频闪照相机每隔相同时间拍摄的同一水滴下落时的不同位置。由图可知（  ）A．以水龙头为参照物，水滴是静止的B．水滴做加速直线运动C．水滴做匀速直线运动D．水滴先做加速后做匀速直线运动【答案】D【详解】A．以水龙头为参照物，水滴与水龙头之间的位置发生了变化，所以水滴是运动的。故A不符合题意；BCD．由图可知，在相同时间内，水滴通过的距离先变大后不变，故水滴的速度先变大后不变，所以水滴先做加速后做匀速直线运动。故BC不符合题意，D符合题意。故选D。4．如图所示是测量物块“平均速度”实验，小物块每次均从斜面上端由静止释放，沿斜面向下运动，如图所示。利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程。下列说法正确的是（）A．实验中为便于测量时间，应保持斜面较高的坡度B．用算出的平均速度，可以精确表示小车在斜面的运动情况C．小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度D．为了减小误差，应使用不同的小车多做几次实验，将结果取平均值【答案】C【详解】A．测平均速度实验中，为便于测量时间，应保持斜面较小的坡度，让小车在斜面上运动的时间长一些，故A错误；B．平均速度只能粗略反映物体的运动情况，精确表示小车在斜面上的运动情况，需要知小车在某时刻的速度，故B错误；C．小车沿斜面向下运动时速度越来越快，则小车在上半程所用的时间要大于下半程所用的时间，路程相同，时间越大，由公式可知，速度越小，故小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度，故C正确；D．在该实验中，为了减小实验误差，应使用相同的小车进行多次实验，获取多组实验数据，将结果取平均值，故D错误。故选C。5．夏天的池塘旁，蜻蜓点水是常见现象，蜻蜓点水后在水面上击起波纹．王帅同学研究了蜻蜓点水过程，他获得一张俯视照片，该照片是蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，形状如图．王帅同学利用秒表测得蜻蜓每隔1秒钟点水一次．由图可分析出当时蜻蜓飞行的方向、速度以及水波传播速度分别是（）A．向右、2.5m/s、1.5m/s B．向右、3m/s、1m/sC．向左、2.5m/s、1m/s D．向左、3m/s、2m/s【答案】A【详解】如图所示，图中圆圈越小，则时间越短，所以飞行方向从大圆到小圆，因为蜻蜓连续三次点水后，小圆在右边，所以蜻蜓向右飞行；从图中可得蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为5m，因此蜻蜓飞行的速度为,因为3波次传播的速度相同，第一波与第二波次时间间隔1秒。传播半径差为,则水的传播速度为1.5m/s，故A符合题意。故选A。6．甲、乙两物体从左到右运动时的轨迹被频闪相机拍下（相机每隔0.02s曝光一次记录下物体影像），从两物体运动的轨迹L（如图所示）来看，下列判断中正确的是A．甲做的是变速直线运动B．乙物体做的是匀速直线运动C．甲物体全程的平均速度和乙物体不相等D．在L这段运动路程中，乙所用的时间是0.08s【答案】C【详解】AB．由图示可知，物体甲在相等时间内的路程相等，甲做匀速直线运动；乙在相等时间内的路程越来越大，乙做加速运动；故AB错误；C．由图示可知，甲的运动时间为：t甲=0.02s×5=0.1s，乙的运动时间为t乙=0.02s×3=0.06s，甲乙的路程s相同，t甲＜t乙，根据公式可知，甲物体全程的平均速度和乙物体不相等，故C正确。D．根据图中可知，在L这段运动路程中，乙所用的时间是3个间隔，应为0.06s，故D错误。7．在“测量平均速度”的实验中，实验装置如图所示，（1）实验的原理是；（2）为了便于实验，组装实验器材时应使斜面坡度较（选填“大”或“小”）一些；（3）小车从A点到C点运动了s，通过这段路程的平均速度为cm/s。【答案】（1）（2）小（3）330【详解】（1）平均速度等于物体运动的总路程与总时间之比，故测平均速度的实验原理为,（2）实验时为了便于计时，需使小车在下滑的过程中速度慢些，因此应使斜面的坡度较小些。（3）由图可知，小车从A点运动到C点,运动的时间为t=3s。小车从A点到C点的距离为s=90.0cm，通过这段路程的平均速度为。8．如图，在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，即可测出不同阶段的平均速度。（1）该实验原理是；（2）除了图中有的器材和挡板以外，还应该有的器材是；（3）斜面底端的金属片的作用是：；（4）该实验中，斜面应该保持较小坡度，这样做的目的是；（5）如果测得小车从A滑到C的时间tAC＝2.4s，小车从A滑到B的时间tAB＝1.6s，则AB段的平均速度vAB＝m/s，则BC段的平均速度vBC＝m/s；由实验看出，小车下滑过程中速度越来越（选填“慢”“快”）。【答案】（1）（2）秒表/停表（3）见解析（4）便于测量时间（5）0.250.50/0.5快【详解】（1）实验通过测量小车经过的路程及对应的时间来获得小车运动的速度，所以原理为。（2）实验中必须测量的物理量是路程和时间，需用到刻度尺和停表，因此除了图中有的器材以外还需要的仪器是停表。（3）在斜面上放置一个金属片的目的是让小车在同一位置停下来，便于测出小车行驶相同路程的时间。（4）实验中，应使斜面的坡度较小，小车运动的速度较慢，在斜面上运动的时间较长，便于测量时间。（5）AB小车运动距离，小车通过AB段的平均速BC小车运动距离，小车通过BC段的时间，小车通过BC段的平均速度，可以发现AB段的平均速度小于BC段的平均速度，即小车下滑过程中速度越来越快。9．在如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）斜面应设置较（填“大”或“小”）的坡度，这样设计是为了在实验中便于测量；（2）图中AB段的路程sAB=cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=cm/s；（3）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vAB会偏；（4）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，他的做法正确吗？，理由是：。【答案】（1）小时间（2）40.025.0（3）小（4）不正确见解析【详解】（1）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，斜面设置较小的坡度是为了减缓小车下滑的速度，在实验中便于测量小车运动的时间。（2）刻度尺的分度值为1cm，小车在AB段运动的距离为，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度为。（3）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。（4）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，因此他的做法不正确。10．如图所示，小学从“东外环怪坡”上骑自行车下来，他并没有蹬踏板，却发现自行车越越快，根据这一生活现象，同学们提出的最有探究价值的科学问题是（）A．自行车从山坡上向下运动的速度是否越来越大？B．物体沿斜面向下运动通过的路程是怎样变化的？C．自行车从山坡上向下运动的速度与那些因素有关？D．物体沿斜面向下运动的过程中速度是怎样变化的？【答案】D【详解】A．已知下坡过程中自行车的速度越来越快，所以速度一定是越来越大。此问题没有探究价值，A不符合题意；B．自行车无论如何运动，只要在运动，路程一定是增加的，此问题没有探究价值，B不符合题意；C．自行车下坡过程中速度越来越大，压力和路况是一定的，其它影响运动速度的因素不明确。此问题不容易探究，C不符合题意；D．自行车下坡过程中速度越来越大，但是不是匀加速还是一般的加速运动，利用刻度尺（测绳）和秒表，测量不同路段（或时间段）的路程和所用时间，就可以得到不同路段（时间段）的速度及全程的平均速度，比较测量结果就能确定速度变化的规律。此问题有探究价值且易于探究，D符合题意。故选D。11．如图所示,是一个小球在相同时间间隔里运动情景的物理模型图,对这个小球的运动情景描述正确的是A．小球从高处自由下落B．小球做匀速直线运动C．小球从斜面释放滚下D．小球沿斜面上下运动【答案】D【详解】由图得出，在相同的时间间隔内路程先变小、后变大，所以小球的速度是先变小、后变大；A．小球从高处自由落下，速度将越来越大，故A不符合题意；B．小球做匀速直线运动，速度和方向都不会改变，故B不符合题意；C．小球从斜面释放滚下，速度将越来越大，故C不符合题意；D．小球沿斜面上下运动，先是向上沿斜面运动，速度越来越小，到一定高度后又沿斜面向下运动，速度越来越大，故D符合题意。12．小强骑着自行车从平直的山坡上下来，他并没有再用力踩踏脚蹬，仍然发现他骑的自行车越来越快．根据这一生活现象大家提出的下列科学问题中，最有探究价值且易于探究的是（

）A．自行车从山坡上向下运动的速度是否越来越大？B．物体沿斜面向下运动通过的路程是怎样变化的？C．自行车从山坡上向下运动的速度与哪些因素有关？D．物体沿斜面向下运动的过程中速度是怎样变化的？【答案】D【详解】A.小强骑自行车从山坡下来时发现自行车越来越快，所以“自行车从山坡上向下运动的速度是否越来越大？”只是一个作为可回答的普通问题，不是探究的科学问题；B.骑自行车从山坡下来时，路程会逐渐增大，所以“物体沿斜面向下运动通过的路程是怎样变化的？”不具有探究价值；C.“自行车从山坡上向下运动的速度与哪些因素有关？”属于科学探究的问题，但自变量没有表达清楚，不易于进行探究；D.“物体沿斜面向下运动的过程中速度是怎样变化的？”是值得科学探究的问题，速度的变化也便于进行探究．故D符合题意．13．某同学看到学校中的一个水管在滴水，马上前去拧紧。在此过程中他突然想到水滴下落的快慢有什么规律吗?于是他和几名同学找来秒表、刻度尺、数码相机等器材开始了研究。首先他们调整水管阀门使水能一滴滴的下落，并保持水管向下滴水的时间间隔相等。此时他们将刻度尺放在水滴下落路径的旁边，用数码相机拍照。分析照片之后发现，每滴水的运动规律基本相同。其中一幅照片如图所示。水滴从图中最上面一滴水位置至最下面一滴水位置的运动过程中，下列说法中不正确的是（）A．水滴下落的过程中速度逐渐增大B．水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度小C．水滴下落过程中平均速度随着下落高度的增大而增大D．水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大【答案】D【详解】A．由图中可以看出，下落过程中，水滴之间的距离逐渐增大，而时间间隔相等，所以判断雨滴速度逐渐变大，A正确，不符合题意；B．水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离，也就是说全部时间内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍，所以前一半时间内的平均速度小于全程的平均速度，故B正确，不符合题意；C．下落过程中，速度越来越快，即下落相同的高度所用时间越来越短，所以水滴下落过程中平均速度随着下落高度的增大而增大，故C正确，不符合题意；D．水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离，也就是说全部时间内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍，所以前一半时间内的平均速度小于全程的平均速度，故D错误，符合题意。故选D.。14．如图所示，在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中（）A．研究的气泡在水中运动是自上而下的B．为了便于测量，应使气泡在管内运动得快一些C．本实验也可将玻璃管保持一定倾角放置D．若仅测得气泡在管内运动的全部路程和时间，则可以判断气泡运动为匀速运动【答案】C【详解】A．气泡在水中受到浮力，开始时气泡在玻璃管顶端，迅速倒置，气泡会玻璃管的下面上升，故A不符合题意；B．由于玻璃管的长度有限，气泡运动时间较短，要减小实验中的误差，让气泡运动的慢一些，可以利用煤油代替水，故B不符合题意；C．可以把玻璃管斜放，使气泡运动的稍慢一些，便于测量，故C符合题意；D．“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”的实验是为匀速直线运动作铺垫的，通过调节玻璃管中气泡的大小，使气泡在玻璃中近似的做匀速直线运动，但要判断物体做的是匀速直线运动，必须要测出不同阶段的速度进行比较，如果运动过程中运动方向和速度大小不变，则此运动为匀速直线运动，故D不符合题意。故选C。15．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）实验的原理是；（2）图中AC段的距离cm；测得AB段时间，则AB段的平均速度m/s。（3）如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度会偏。【答案】（1）（2）80.00.25（3）小【详解】（1）实验中通过测量小车的速度与时间，再通过得到小车的平均速度，则实验原理是。（2）刻度尺的分度值为1cm，图中AC段的距离，AB段的平均速度。（3）如果小车过了B点才停止计时，导致测得的时间偏长，而运动距离是准确的，由得，测得的平均速度会偏小。16．在“测小车的平均速度”的实验中，使小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，B点是AC的中点。图中的数字是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）。（1）实验中使用的斜面应适当调整坡度较小，其目的是便于测量；（2）该次实验中测得小车全程的平均速度为m/s。（3）小明在实验中将小车在斜面顶端时，车尾到金属片的距离当作全程的路程，会导致测量结果偏。（4）在实验中，小车通过全程的平均速度为v1，上半段路程的平均速度为v2，下半段路程的速度为v3，则v1、v2、v3的大小关系是。【答案】（1）时间（2）0.24（3）大（4）v2＜v1＜v3【详解】（1）实验中使用的斜面应适当调整坡度较小，运行速度较慢，运行时间长，便于测量时间。（2）根据题意可知，小车全程的路程和时间分别是，，小车全程的平均速度为。（3）实验应采用车头到金属片的距离作为全程的路程，而车尾到金属片的距离当作全程的路程相当于多了一个车身的长度，这样所测量出的路程偏大，速度也就偏大。（4）在实验中，小车运动越来越快，做加速运动，所以小车在上半程速度更小，在下半程速度更快，所以v1、v2、v3的大小关系是。17．某班同学在学习速度时，进行了“比较纸锥下落的快慢”和“测量纸锥下落的速度”两个活动：（1）如图甲所示，把两个等大的圆纸片，裁去大小不等的扇形，做成两个锥角不等的纸锥；为了比较纸锥下落的快慢，将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时，应该选择（乙/丙）