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命题点5 速度的理解与计算
如图1-F-5所示记录了甲、乙两车在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。
如图1-F-5所示记录了甲、乙两车在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。
甲
（选填“甲”或“乙”）做匀速直线运动，全程甲的平均速度等于
（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的平均速度，全程甲的平均速度为15 m/s
。在20～40 s的时间内，甲的平均速度小于
（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的平均速度。答案
1.甲
2.等于
3.15 m/s
4.小于
2.等于
3.15 m/s
4.小于
解析
【分析】要解决此题，首先需明确匀速直线运动的特点：相等时间内通过的路程相等，据此判断甲、乙的运动状态；平均速度的计算公式为$v=\frac{s}{t}$，需分别提取全程和20~40s内的路程与时间，再代入公式比较或计算。
【解析】1. 判断匀速直线运动：观察图甲，甲每10s通过的路程均为150m，相等时间内路程相等，故甲做匀速直线运动；乙相等时间内通过的路程不同，做变速直线运动。2. 全程平均速度：甲全程路程$s_{甲}=600m$，总时间$t_{总}=40s$；乙全程路程$s_{乙}=600m$，总时间$t_{总}=40s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可知全程甲、乙的平均速度相等。3. 甲的全程平均速度：代入公式得$v_{甲}=\frac{s_{甲}}{t_{总}}=\frac{600m}{40s}=15m/s$。4. 20~40s内的平均速度：甲在该时间段的路程$s_{甲}'=600m-300m=300m$，时间$t'=20s$，速度$v_{甲}'=\frac{300m}{20s}=15m/s$；乙在该时间段的路程$s_{乙}'=600m-235m=365m$，速度$v_{乙}'=\frac{365m}{20s}=18.25m/s$，因此甲的平均速度小于乙的。
【答案】甲；等于；15 m/s；小于
【知识点】匀速直线运动、平均速度计算
【点评】本题考查匀速直线运动的判断和平均速度的计算，核心是从图像中提取路程与时间信息，运用平均速度公式求解，属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断匀速直线运动：观察图甲，甲每10s通过的路程均为150m，相等时间内路程相等，故甲做匀速直线运动；乙相等时间内通过的路程不同，做变速直线运动。2. 全程平均速度：甲全程路程$s_{甲}=600m$，总时间$t_{总}=40s$；乙全程路程$s_{乙}=600m$，总时间$t_{总}=40s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可知全程甲、乙的平均速度相等。3. 甲的全程平均速度：代入公式得$v_{甲}=\frac{s_{甲}}{t_{总}}=\frac{600m}{40s}=15m/s$。4. 20~40s内的平均速度：甲在该时间段的路程$s_{甲}'=600m-300m=300m$，时间$t'=20s$，速度$v_{甲}'=\frac{300m}{20s}=15m/s$；乙在该时间段的路程$s_{乙}'=600m-235m=365m$，速度$v_{乙}'=\frac{365m}{20s}=18.25m/s$，因此甲的平均速度小于乙的。
【答案】甲；等于；15 m/s；小于
【知识点】匀速直线运动、平均速度计算
【点评】本题考查匀速直线运动的判断和平均速度的计算，核心是从图像中提取路程与时间信息，运用平均速度公式求解，属于基础题型。
【难度系数】0.6
命题点6 超声波测距
如图1-F-6所示，超声波发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播时碰到被测物会被
如图1-F-6所示，超声波发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播时碰到被测物会被
反射
，超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为$v$，结合由计时器测出的发射和接收声波的时间差$\Delta t$，就可以计算出发射点与被测物之间的距离为$\frac{v\Delta t}{2}$
。答案
1.反射
2.$\frac{v\Delta t}{2}$
2.$\frac{v\Delta t}{2}$
解析
【分析】
要解答本题，需掌握超声波测距的原理：超声波属于声波，碰到障碍物会发生反射，利用回声可测量距离。计算距离时，要注意超声波从发射到接收经过的是往返路程，因此时间差Δt对应的是往返时间，需据此推导单程距离。
【解析】
1. 超声波在空气中传播时，碰到被测物会发生反射，这是回声测距的基础，故第一个空填“反射”。
2. 设发射点与被测物的距离为$s$，超声波从发射到接收的总时间为$\Delta t$，则超声波传播的总路程为$2s$（往返路程）。根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，可得总路程$s_{总}=v\Delta t$，即$2s=v\Delta t$，解得$s=\frac{v\Delta t}{2}$，故第二个空填“$\frac{v\Delta t}{2}$”。
【答案】
反射；$\frac{v\Delta t}{2}$
【知识点】
超声波的应用、速度公式的应用
【点评】
本题考查超声波测距的基础原理，属于声学的基础应用题目，直接考查回声测距的核心逻辑（往返路程需除以2），只要掌握基础知识即可解答，是对概念的直接应用。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需掌握超声波测距的原理：超声波属于声波，碰到障碍物会发生反射，利用回声可测量距离。计算距离时，要注意超声波从发射到接收经过的是往返路程，因此时间差Δt对应的是往返时间，需据此推导单程距离。
【解析】
1. 超声波在空气中传播时，碰到被测物会发生反射，这是回声测距的基础，故第一个空填“反射”。
2. 设发射点与被测物的距离为$s$，超声波从发射到接收的总时间为$\Delta t$，则超声波传播的总路程为$2s$（往返路程）。根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，可得总路程$s_{总}=v\Delta t$，即$2s=v\Delta t$，解得$s=\frac{v\Delta t}{2}$，故第二个空填“$\frac{v\Delta t}{2}$”。
【答案】
反射；$\frac{v\Delta t}{2}$
【知识点】
超声波的应用、速度公式的应用
【点评】
本题考查超声波测距的基础原理，属于声学的基础应用题目，直接考查回声测距的核心逻辑（往返路程需除以2），只要掌握基础知识即可解答，是对概念的直接应用。
【难度系数】
0.7
(1)实验原理：$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(2)设计实验(略)
(3)实验装置：如图1-F-7所示，长木板的一端用木块垫起，使斜面保持很小的坡度。
(4)测量工具：$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$和$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(5)实验过程
①把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程$s_1$，把$s_1$和后面测得的数据填入数据记录表中。
②用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间$t_1$。
③根据测得的$s_1$和$t_1$，利用公式$v=\dfrac{s}{t}$计算出小车通过斜面全程的平均速度$v_1$。
④将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离$s_2$。
⑤测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程$s_2$所用的时间$t_2$，计算出小车通过上半段路程$s_2$的平均速度$v_2$。
实验数据记录表：
(6)实验结论：小车在斜面上做$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$运动，小车通过上半段路程的平均速度$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$小车通过下半段路程的平均速度。
(7)评估交流
①本实验中金属片的作用是$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
②为了延长小车运动时间，减小误差，应把木块向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$的方向移动；某次操作中，若小车在斜面上不下滑，应把木块向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$的方向移动。（均选填“靠近斜面底端”或“远离斜面底端”）
③若在小车释放后才开始计时，会使测得的平均速度$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$（选填“偏大”或“偏小”）。
④为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学将小车从斜面中部由静止释放，测出小车到达斜面底端所用的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$（选填“正确”或“不正确”），理由是$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(2)设计实验(略)
(3)实验装置：如图1-F-7所示，长木板的一端用木块垫起，使斜面保持很小的坡度。
(4)测量工具：$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$和$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(5)实验过程
①把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程$s_1$，把$s_1$和后面测得的数据填入数据记录表中。
②用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间$t_1$。
③根据测得的$s_1$和$t_1$，利用公式$v=\dfrac{s}{t}$计算出小车通过斜面全程的平均速度$v_1$。
④将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离$s_2$。
⑤测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程$s_2$所用的时间$t_2$，计算出小车通过上半段路程$s_2$的平均速度$v_2$。
实验数据记录表：
(6)实验结论：小车在斜面上做$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$运动，小车通过上半段路程的平均速度$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$小车通过下半段路程的平均速度。
(7)评估交流
①本实验中金属片的作用是$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
②为了延长小车运动时间，减小误差，应把木块向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$的方向移动；某次操作中，若小车在斜面上不下滑，应把木块向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$的方向移动。（均选填“靠近斜面底端”或“远离斜面底端”）
③若在小车释放后才开始计时，会使测得的平均速度$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$（选填“偏大”或“偏小”）。
④为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学将小车从斜面中部由静止释放，测出小车到达斜面底端所用的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$（选填“正确”或“不正确”），理由是$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
答案
(1)$v=\dfrac{s}{t}$
(4)刻度尺 秒表
(6)变速直线 小于
(7)①使小车及时停下，便于测量时间
②远离斜面底端 靠近斜面底端
③偏大
④不正确
所测时间不是运动过程中下半程所用的时间
(4)刻度尺 秒表
(6)变速直线 小于
(7)①使小车及时停下，便于测量时间
②远离斜面底端 靠近斜面底端
③偏大
④不正确
所测时间不是运动过程中下半程所用的时间
解析
【分析】
本题是关于“测量小车平均速度”的实验题，解题思路为：回忆该实验的核心知识点，依次对应各问题：实验原理是速度公式，测量工具对应路程和时间的测量器材，实验结论根据小车下滑的速度变化判断运动类型，器材作用、误差分析需结合实验操作的实际意义推导。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的计算公式：$v=\dfrac{s}{t}$；
(4) 实验中需要测量小车运动的路程和时间，对应的测量工具分别是刻度尺和秒表；
(6) 小车在斜面上下滑时速度逐渐增大，因此做变速直线运动；上半段路程用时更长，根据$v=\dfrac{s}{t}$，路程相同（或路程更短）时，时间越长平均速度越小，故小车通过上半段路程的平均速度小于下半段；
(7) ① 金属片的作用是让小车及时停下，便于准确测量小车撞击金属片的时间；② 延长小车运动时间需减小斜面坡度，应将木块向远离斜面底端的方向移动；若小车不下滑，说明斜面坡度太小，需增大坡度，应将木块向靠近斜面底端的方向移动；③ 小车释放后才开始计时，测得的时间偏小，根据$v=\dfrac{s}{t}$，路程$s$不变，时间$t$偏小，计算出的平均速度偏大；④ 该做法不正确，因为从斜面中部由静止释放小车，测得的时间是小车从静止开始到斜面底端的时间，不是小车运动过程中下半程（上半段已有初速度）所用的时间。
【答案】
(1)$v=\dfrac{s}{t}$
(4)刻度尺 秒表
(6)变速直线 小于
(7)①使小车及时停下，便于测量时间
②远离斜面底端 靠近斜面底端
③偏大
④不正确 所测时间不是运动过程中下半程所用的时间
【知识点】
平均速度的测量、变速直线运动、实验误差分析
【点评】
本题全面考查“测量小车平均速度”实验的核心内容，涵盖实验原理、器材、结论、器材作用及误差分析，是初中物理实验的基础题型，侧重对实验基础知识的掌握。
【难度系数】
0.6
本题是关于“测量小车平均速度”的实验题，解题思路为：回忆该实验的核心知识点，依次对应各问题：实验原理是速度公式，测量工具对应路程和时间的测量器材，实验结论根据小车下滑的速度变化判断运动类型，器材作用、误差分析需结合实验操作的实际意义推导。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的计算公式：$v=\dfrac{s}{t}$；
(4) 实验中需要测量小车运动的路程和时间，对应的测量工具分别是刻度尺和秒表；
(6) 小车在斜面上下滑时速度逐渐增大，因此做变速直线运动；上半段路程用时更长，根据$v=\dfrac{s}{t}$，路程相同（或路程更短）时，时间越长平均速度越小，故小车通过上半段路程的平均速度小于下半段；
(7) ① 金属片的作用是让小车及时停下，便于准确测量小车撞击金属片的时间；② 延长小车运动时间需减小斜面坡度，应将木块向远离斜面底端的方向移动；若小车不下滑，说明斜面坡度太小，需增大坡度，应将木块向靠近斜面底端的方向移动；③ 小车释放后才开始计时，测得的时间偏小，根据$v=\dfrac{s}{t}$，路程$s$不变，时间$t$偏小，计算出的平均速度偏大；④ 该做法不正确，因为从斜面中部由静止释放小车，测得的时间是小车从静止开始到斜面底端的时间，不是小车运动过程中下半程（上半段已有初速度）所用的时间。
【答案】
(1)$v=\dfrac{s}{t}$
(4)刻度尺 秒表
(6)变速直线 小于
(7)①使小车及时停下，便于测量时间
②远离斜面底端 靠近斜面底端
③偏大
④不正确 所测时间不是运动过程中下半程所用的时间
【知识点】
平均速度的测量、变速直线运动、实验误差分析
【点评】
本题全面考查“测量小车平均速度”实验的核心内容，涵盖实验原理、器材、结论、器材作用及误差分析，是初中物理实验的基础题型，侧重对实验基础知识的掌握。
【难度系数】
0.6
