任务 思考下列问题,并与同组的同学进行交流和展示。
如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。

(1)该实验目的是练习用
(2)该实验原理是
(3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是
(4)实验中测得路程 $ s_1 $ 上的平均速度为 $ v_1 $,路程 $ s_2 $ 上的平均速度为 $ v_2 $,路程 $ s_3 $ 上的平均速度为 $ v_3 $。那么,$ v_1 $、$ v_2 $、$ v_3 $ 的大小关系是
如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。
(1)该实验目的是练习用
秒表
和刻度尺
测平均速度。(均填实验器材)(2)该实验原理是
$v=\frac{s}{t}$
。(3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是
变速
(选填“匀速”或“变速”)直线运动。(4)实验中测得路程 $ s_1 $ 上的平均速度为 $ v_1 $,路程 $ s_2 $ 上的平均速度为 $ v_2 $,路程 $ s_3 $ 上的平均速度为 $ v_3 $。那么,$ v_1 $、$ v_2 $、$ v_3 $ 的大小关系是
$v_{3}>v_{1}>v_{2}$
。答案
(1)秒表 刻度尺 (2)$v=\frac{s}{t}$(3)变速 (4)$v_{3}>v_{1}>v_{2}$
解析
【分析】
1. 对于问题(1):测量平均速度需要获取小车运动的路程和时间,测量路程的工具是刻度尺,测量时间的工具是秒表,据此确定实验器材。
2. 对于问题(2):平均速度的物理意义是路程与通过该路程所用时间的比值,因此实验原理为速度的计算公式。
3. 对于问题(3):小车沿斜面下滑时,速度逐渐变大,运动过程中速度发生变化,据此判断运动类型。
4. 对于问题(4):小车下滑时做加速运动,下半段路程的平均速度最大,上半段路程的平均速度最小,全程的平均速度介于两者之间,据此比较三者大小。
【解析】
(1) 要测量小车运动的路程,需使用刻度尺;要测量小车运动的时间,需使用秒表,因此该实验目的是练习用刻度尺和秒表测平均速度。
(2) 平均速度的计算依据是路程与时间的比值,实验原理为:$\boldsymbol{v=\frac{s}{t}}$。
(3) 小车从斜面顶端下滑到底端的过程中,速度不断增大,速度发生变化,因此是变速直线运动。
(4) 小车做加速直线运动,下半段路程$s_3$的平均速度最大,上半段路程$s_2$的平均速度最小,全程$s_1$的平均速度介于两者之间,所以三者的大小关系为$\boldsymbol{v_{3}>v_{1}>v_{2}}$。
【答案】
(1) 刻度尺;秒表
(2) $v=\frac{s}{t}$
(3) 变速
(4) $v_{3}>v_{1}>v_{2}$
【知识点】
1. 平均速度测量
2. 速度公式应用
3. 变速直线运动判断
【点评】
本题是测量小车平均速度的基础实验题,涵盖实验器材、原理、运动类型判断及不同路段平均速度比较,全面考查实验核心知识点,是对实验基础掌握情况的有效检测。
【难度系数】
0.7
1. 对于问题(1):测量平均速度需要获取小车运动的路程和时间,测量路程的工具是刻度尺,测量时间的工具是秒表,据此确定实验器材。
2. 对于问题(2):平均速度的物理意义是路程与通过该路程所用时间的比值,因此实验原理为速度的计算公式。
3. 对于问题(3):小车沿斜面下滑时,速度逐渐变大,运动过程中速度发生变化,据此判断运动类型。
4. 对于问题(4):小车下滑时做加速运动,下半段路程的平均速度最大,上半段路程的平均速度最小,全程的平均速度介于两者之间,据此比较三者大小。
【解析】
(1) 要测量小车运动的路程,需使用刻度尺;要测量小车运动的时间,需使用秒表,因此该实验目的是练习用刻度尺和秒表测平均速度。
(2) 平均速度的计算依据是路程与时间的比值,实验原理为:$\boldsymbol{v=\frac{s}{t}}$。
(3) 小车从斜面顶端下滑到底端的过程中,速度不断增大,速度发生变化,因此是变速直线运动。
(4) 小车做加速直线运动,下半段路程$s_3$的平均速度最大,上半段路程$s_2$的平均速度最小,全程$s_1$的平均速度介于两者之间,所以三者的大小关系为$\boldsymbol{v_{3}>v_{1}>v_{2}}$。
【答案】
(1) 刻度尺;秒表
(2) $v=\frac{s}{t}$
(3) 变速
(4) $v_{3}>v_{1}>v_{2}$
【知识点】
1. 平均速度测量
2. 速度公式应用
3. 变速直线运动判断
【点评】
本题是测量小车平均速度的基础实验题,涵盖实验器材、原理、运动类型判断及不同路段平均速度比较,全面考查实验核心知识点,是对实验基础掌握情况的有效检测。
【难度系数】
0.7
1. 下列关于速度的说法中,正确的是(
A.通过的路程越长,物体的速度就越大
B.相同时间内,通过路程越长,物体速度越大
C.运动的时间越短,物体的速度就越大
D.通过相同路程,所用时间越长,物体速度就大
B
)A.通过的路程越长,物体的速度就越大
B.相同时间内,通过路程越长,物体速度越大
C.运动的时间越短,物体的速度就越大
D.通过相同路程,所用时间越长,物体速度就大
答案
B
解析
【分析】
要判断速度的大小,需结合速度的定义式$v=\frac{s}{t}$分析,速度是路程与时间的比值,判断速度大小必须采用控制变量法,即控制其中一个物理量不变,分析另一个物理量与速度的关系:
1. 若只提及路程长或时间短,未控制另一个量不变,无法确定速度大小;
2. 当时间相同时,路程越长,速度越大;当路程相同时,时间越短,速度越大。据此逐一分析选项即可得出正确结论。
【解析】
速度是表示物体运动快慢的物理量,公式为$v=\frac{s}{t}$,分析速度大小需采用控制变量法:
选项A:仅说明通过的路程越长,但未明确运动时间的长短,无法根据路程单独判断速度大小,该选项错误;
选项B:相同时间内(控制时间$t$不变),通过的路程$s$越长,由$v=\frac{s}{t}$可知,物体的速度$v$越大,该选项正确;
选项C:仅说明运动时间越短,但未明确通过的路程,无法根据时间单独判断速度大小,该选项错误;
选项D:通过相同路程(控制路程$s$不变),所用时间$t$越长,由$v=\frac{s}{t}$可知,物体的速度$v$越小,该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
速度的概念、控制变量法
【点评】
本题考查对速度概念的理解,核心是掌握用控制变量法分析比值定义物理量的方法,避免单一根据路程或时间判断速度大小的误区,属于基础概念题,能有效检验学生对速度基本概念的掌握程度。
【难度系数】
0.8
要判断速度的大小,需结合速度的定义式$v=\frac{s}{t}$分析,速度是路程与时间的比值,判断速度大小必须采用控制变量法,即控制其中一个物理量不变,分析另一个物理量与速度的关系:
1. 若只提及路程长或时间短,未控制另一个量不变,无法确定速度大小;
2. 当时间相同时,路程越长,速度越大;当路程相同时,时间越短,速度越大。据此逐一分析选项即可得出正确结论。
【解析】
速度是表示物体运动快慢的物理量,公式为$v=\frac{s}{t}$,分析速度大小需采用控制变量法:
选项A:仅说明通过的路程越长,但未明确运动时间的长短,无法根据路程单独判断速度大小,该选项错误;
选项B:相同时间内(控制时间$t$不变),通过的路程$s$越长,由$v=\frac{s}{t}$可知,物体的速度$v$越大,该选项正确;
选项C:仅说明运动时间越短,但未明确通过的路程,无法根据时间单独判断速度大小,该选项错误;
选项D:通过相同路程(控制路程$s$不变),所用时间$t$越长,由$v=\frac{s}{t}$可知,物体的速度$v$越小,该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
速度的概念、控制变量法
【点评】
本题考查对速度概念的理解,核心是掌握用控制变量法分析比值定义物理量的方法,避免单一根据路程或时间判断速度大小的误区,属于基础概念题,能有效检验学生对速度基本概念的掌握程度。
【难度系数】
0.8
2. 汽车在前20s内通过200m的路程,在后40s内通过250m的路程,则汽车在全路程中的平均速度是(
A.7.5m/s
B.8.125m/s
C.6.57m/s
D.10m/s
A
)A.7.5m/s
B.8.125m/s
C.6.57m/s
D.10m/s
答案
A
解析
总路程:$s = 200m + 250m = 450m$
总时间:$t = 20s + 40s = 60s$
平均速度:$v = \frac{s}{t} = \frac{450m}{60s} = 7.5m/s$
结论:A
总时间:$t = 20s + 40s = 60s$
平均速度:$v = \frac{s}{t} = \frac{450m}{60s} = 7.5m/s$
结论:A
3. 物体从A点出发,途经B到达C点,速度由快到慢最后停下,若 $ AB = BC = 4m $,通过 $ BC $ 所用的时间为0.8s,那么物体从A到C的平均速度可能是(
A.6.5m/s
B.4m/s
C.5m/s
D.以上答案都不可能
A
)A.6.5m/s
B.4m/s
C.5m/s
D.以上答案都不可能
答案
A
解析
物体从A到C的总路程:$s = AB + BC = 4m + 4m = 8m$。
物体速度由快到慢,通过AB段的速度大于通过BC段的速度。
BC段的平均速度:$v_{BC} = \frac{BC}{t_{BC}} = \frac{4m}{0.8s} = 5m/s$。
因为通过AB段的速度大于BC段的速度,所以通过AB段的时间$t_{AB} < t_{BC} = 0.8s$。
总时间$t = t_{AB} + t_{BC} < 0.8s + 0.8s = 1.6s$。
从A到C的平均速度$v = \frac{s}{t} > \frac{8m}{1.6s} = 5m/s$。
选项中只有6.5m/s > 5m/s。
A
物体速度由快到慢,通过AB段的速度大于通过BC段的速度。
BC段的平均速度:$v_{BC} = \frac{BC}{t_{BC}} = \frac{4m}{0.8s} = 5m/s$。
因为通过AB段的速度大于BC段的速度,所以通过AB段的时间$t_{AB} < t_{BC} = 0.8s$。
总时间$t = t_{AB} + t_{BC} < 0.8s + 0.8s = 1.6s$。
从A到C的平均速度$v = \frac{s}{t} > \frac{8m}{1.6s} = 5m/s$。
选项中只有6.5m/s > 5m/s。
A
4. 为了增强学生体质,加强防溺水教育,学校组织学生到游泳馆进行游泳训练。小明在一次游泳训练中,游25m所用时间为50s,则他游泳的平均速度是
0.5
m/s。答案
0.5
解析
平均速度 = 路程 ÷ 时间 = $25÷50 = 0.5$ m/s
0.5
0.5
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