1.小明在“测小车运动的速度”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1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圈内是小车到达A、B、C三处时电子表的示数(数字分别表示“小时:分:秒”)。

【实验思路】

(①$v=$)
测量v转化为转化的依据,转化为测量(②),测量工具→③;测量(④),测量工具→秒表
【实验过程】
(1)实验中斜面的坡度应略(填“大”或“小”)一些,这是为了减小测量(填“路程”或“时间”)的误差。
【数据分析】
(2)请根据图中信息回答:
$s_{AB}=$cm,$t_{BC}=$s,
$v_{AB}=$m/s,$v_{BC}=$m/s。
【实验结论】
(3)由实验可以看出,小车在下滑过程中速度越来越,小车在做(填“匀速直线”或“变速直线”)运动。小车通过上半程的平均速度$v_{AB}$、下半程的平均速度$v_{BC}$、全程的平均速度$v_{AC}$的大小关系是$v_{AB}\_\_\_\_\_\_v_{AC}\_\_\_\_\_\_v_{BC}$。(后两空均填“>”“<”或“=”)
【交流反思】
(4)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度$v_{AB}$会偏。
【实验思路】
(①$v=$)
测量v转化为转化的依据,转化为测量(②),测量工具→③;测量(④),测量工具→秒表
【实验过程】
(1)实验中斜面的坡度应略(填“大”或“小”)一些,这是为了减小测量(填“路程”或“时间”)的误差。
【数据分析】
(2)请根据图中信息回答:
$s_{AB}=$cm,$t_{BC}=$s,
$v_{AB}=$m/s,$v_{BC}=$m/s。
【实验结论】
(3)由实验可以看出,小车在下滑过程中速度越来越,小车在做(填“匀速直线”或“变速直线”)运动。小车通过上半程的平均速度$v_{AB}$、下半程的平均速度$v_{BC}$、全程的平均速度$v_{AC}$的大小关系是$v_{AB}\_\_\_\_\_\_v_{AC}\_\_\_\_\_\_v_{BC}$。(后两空均填“>”“<”或“=”)
【交流反思】
(4)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度$v_{AB}$会偏。
答案
【实验思路】①$\frac{s}{t}$ ②路程 ③刻度尺 ④时间
(1)小;时间
(2)45.0;1;0.225;0.45
(3)大;变速直线;<;<
(4)小
(1)小;时间
(2)45.0;1;0.225;0.45
(3)大;变速直线;<;<
(4)小
解析
【分析】
本题是“测小车运动的速度”的实验题,解题思路如下:①明确实验原理为平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,因此需测量路程和时间,对应工具分别为刻度尺和秒表;②实验中斜面坡度小是为延长小车运动时间,减小时间测量的误差;③根据图中刻度和电子表数据,读取各段路程与时间,利用公式计算平均速度;④通过比较各段速度判断小车运动类型,分析误差产生的原因。
【解析】
【实验思路】测平均速度的原理是①$v=\frac{s}{t}$,因此需要测量②路程,测量工具为③刻度尺;测量④时间,测量工具为秒表。
(1)实验中斜面坡度应小,因为坡度小,小车下滑速度慢,运动时间长,便于测量时间,减小测量时间的误差,故填小、时间。
(2)由图可知,分度值为1cm,A点对应刻度为0.0cm,B点对应刻度为45.0cm,故$s_{AB}=45.0\ \mathrm{cm}$;电子表显示B到C的时间为1s,故$t_{BC}=1\ \mathrm{s}$;$s_{AB}=0.45\ \mathrm{m}$,A到B的时间为2s,则$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{0.45\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.225\ \mathrm{m/s}$;$s_{BC}=0.45\ \mathrm{m}$,则$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.45\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.45\ \mathrm{m/s}$。
(3)因为$v_{AB}=0.225\ \mathrm{m/s} < v_{BC}=0.45\ \mathrm{m/s}$,所以小车下滑时速度越来越大,做变速直线运动;全程$s_{AC}=90.0\ \mathrm{cm}=0.9\ \mathrm{m}$,$t_{AC}=3\ \mathrm{s}$,则$v_{AC}=0.3\ \mathrm{m/s}$,因此$v_{AB} < v_{AC} < v_{BC}$。
(4)若小车过了B点才停止计时,会导致测得的$t_{AB}$偏大,根据$v=\frac{s}{t}$,s不变,t偏大,则测得的平均速度$v_{AB}$会偏小。
【答案】
【实验思路】①$\frac{s}{t}$ ②路程 ③刻度尺 ④时间
(1)小;时间
(2)45.0;1;0.225;0.45
(3)大;变速直线;<;<
(4)小
【知识点】平均速度的测量、速度公式、误差分析
【点评】本题考查测平均速度的基础实验,涵盖实验原理、操作要点、数据计算及误差分析,是初中物理力学的核心基础实验,需熟练掌握各环节知识点。
【难度系数】0.6
本题是“测小车运动的速度”的实验题,解题思路如下:①明确实验原理为平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,因此需测量路程和时间,对应工具分别为刻度尺和秒表;②实验中斜面坡度小是为延长小车运动时间,减小时间测量的误差;③根据图中刻度和电子表数据,读取各段路程与时间,利用公式计算平均速度;④通过比较各段速度判断小车运动类型,分析误差产生的原因。
【解析】
【实验思路】测平均速度的原理是①$v=\frac{s}{t}$,因此需要测量②路程,测量工具为③刻度尺;测量④时间,测量工具为秒表。
(1)实验中斜面坡度应小,因为坡度小,小车下滑速度慢,运动时间长,便于测量时间,减小测量时间的误差,故填小、时间。
(2)由图可知,分度值为1cm,A点对应刻度为0.0cm,B点对应刻度为45.0cm,故$s_{AB}=45.0\ \mathrm{cm}$;电子表显示B到C的时间为1s,故$t_{BC}=1\ \mathrm{s}$;$s_{AB}=0.45\ \mathrm{m}$,A到B的时间为2s,则$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{0.45\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.225\ \mathrm{m/s}$;$s_{BC}=0.45\ \mathrm{m}$,则$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.45\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.45\ \mathrm{m/s}$。
(3)因为$v_{AB}=0.225\ \mathrm{m/s} < v_{BC}=0.45\ \mathrm{m/s}$,所以小车下滑时速度越来越大,做变速直线运动;全程$s_{AC}=90.0\ \mathrm{cm}=0.9\ \mathrm{m}$,$t_{AC}=3\ \mathrm{s}$,则$v_{AC}=0.3\ \mathrm{m/s}$,因此$v_{AB} < v_{AC} < v_{BC}$。
(4)若小车过了B点才停止计时,会导致测得的$t_{AB}$偏大,根据$v=\frac{s}{t}$,s不变,t偏大,则测得的平均速度$v_{AB}$会偏小。
【答案】
【实验思路】①$\frac{s}{t}$ ②路程 ③刻度尺 ④时间
(1)小;时间
(2)45.0;1;0.225;0.45
(3)大;变速直线;<;<
(4)小
【知识点】平均速度的测量、速度公式、误差分析
【点评】本题考查测平均速度的基础实验,涵盖实验原理、操作要点、数据计算及误差分析,是初中物理力学的核心基础实验,需熟练掌握各环节知识点。
【难度系数】0.6
2. [2026合肥期末改编]为了探究小球自由下落时的运动,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图甲所示。

(1)照相机每隔0.2 s曝光一次,则小球从A运动到E所用时间为
(2)若测得C、E两位置间的实际距离为42.0 cm,则从C到E过程中,小球下落的平均速度为
(3)根据图甲可以看出,小球在下落过程中做
(1)照相机每隔0.2 s曝光一次,则小球从A运动到E所用时间为
0.8
s。(2)若测得C、E两位置间的实际距离为42.0 cm,则从C到E过程中,小球下落的平均速度为
1.05
m/s。(3)根据图甲可以看出,小球在下落过程中做
变速
(填“匀速”或“变速”)直线运动。在图乙所示的四个速度与时间的关系图像中可以正确反映该小球下落运动的是C
。答案
(1)0.8
(2)1.05
(3)变速;C
(2)1.05
(3)变速;C
解析
【分析】
本题需结合频闪照片的时间间隔、路程变化分析小球的运动状态,利用平均速度公式计算,再匹配对应的速度-时间图像。
1. 第(1)问:先确定A到E的曝光间隔数,再乘以每个间隔的时间,得到总时间。
2. 第(2)问:先换算单位,确定C到E的时间,再用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。
3. 第(3)问:根据频闪照片中相邻相等时间内的路程变化判断运动类型,结合小球下落速度逐渐增大的特点匹配v-t图像。
【解析】
(1) 观察甲图,小球从A到E共有4个曝光间隔,每个间隔时间为0.2s,总时间$t=4×0.2s=0.8s$。
(2) C、E间实际距离$s=42.0cm=0.42m$,C到E有2个曝光间隔,时间$t'=2×0.2s=0.4s$,平均速度$v=\frac{s}{t'}=\frac{0.42m}{0.4s}=1.05m/s$。
(3) 由图甲可知,相邻相等时间内小球通过的路程越来越大,说明速度不断变化,是变速直线运动;小球下落时速度逐渐增大,速度-时间图像应为过原点的倾斜上升直线,对应图乙中的C选项。
【答案】
(1)0.8;(2)1.05;(3)变速;C
【知识点】
变速直线运动、平均速度、速度-时间图像
【点评】
本题结合频闪照片考查运动分析与平均速度计算,核心是理解频闪照片的时间和路程关系,掌握v-t图像的物理意义,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题需结合频闪照片的时间间隔、路程变化分析小球的运动状态,利用平均速度公式计算,再匹配对应的速度-时间图像。
1. 第(1)问:先确定A到E的曝光间隔数,再乘以每个间隔的时间,得到总时间。
2. 第(2)问:先换算单位,确定C到E的时间,再用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。
3. 第(3)问:根据频闪照片中相邻相等时间内的路程变化判断运动类型,结合小球下落速度逐渐增大的特点匹配v-t图像。
【解析】
(1) 观察甲图,小球从A到E共有4个曝光间隔,每个间隔时间为0.2s,总时间$t=4×0.2s=0.8s$。
(2) C、E间实际距离$s=42.0cm=0.42m$,C到E有2个曝光间隔,时间$t'=2×0.2s=0.4s$,平均速度$v=\frac{s}{t'}=\frac{0.42m}{0.4s}=1.05m/s$。
(3) 由图甲可知,相邻相等时间内小球通过的路程越来越大,说明速度不断变化,是变速直线运动;小球下落时速度逐渐增大,速度-时间图像应为过原点的倾斜上升直线,对应图乙中的C选项。
【答案】
(1)0.8;(2)1.05;(3)变速;C
【知识点】
变速直线运动、平均速度、速度-时间图像
【点评】
本题结合频闪照片考查运动分析与平均速度计算,核心是理解频闪照片的时间和路程关系,掌握v-t图像的物理意义,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
3.新装置把带有滴墨水器的小车放在水平桌面上的纸带上,小车每隔相等时间滴一滴墨水。当小车向左做直线运动时,在纸带上留下了一系列墨水滴,分布如图所示。设小车滴墨水时间间隔为$ t $,那么研究小车从图中第一滴墨水至最后一滴墨水的运动过程,下列说法中正确的是(

A.小车的速度是逐渐增大的
B.小车运动的时间是$ 7t $
C.小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
D.小车在任一时间间隔$ t $内的平均速度都比全程的平均速度小
C
)A.小车的速度是逐渐增大的
B.小车运动的时间是$ 7t $
C.小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
D.小车在任一时间间隔$ t $内的平均速度都比全程的平均速度小
答案
C
解析
【分析】
要解答本题,需结合墨水滴的分布分析小车的运动规律:小车向左运动,滴墨水的时间间隔为t,相邻墨水滴的时间间隔均为t,墨水滴的间距反映相同时间内的位移,间距越小则速度越小。首先确定总运动时间,再逐一分析各选项:先根据墨水滴数量算间隔数得总时间,再由间距变化判断速度变化,接着计算前半时间和全程的平均速度,最后对比各时间间隔的平均速度与全程平均速度,从而得出正确选项。
【解析】
1. 总运动时间:纸带上共7个墨水滴,相邻墨水滴的时间间隔数为7-1=6,因此小车总运动时间为6t,故选项B错误;
2. 速度变化判断:小车向左运动,最早滴的墨水在最右侧,最晚滴的在最左侧,相邻墨水滴的间距从右到左逐渐减小,说明相同时间内小车的位移逐渐减小,即小车做减速直线运动,速度逐渐减小,选项A错误;
3. 平均速度比较:
总时间为6t,前一半时间为3t,对应前3个时间间隔的位移之和大于后3个间隔的位移之和;
全程平均速度$ v_{总} = \frac{s_{总}}{6t} $,前半时间的平均速度$ v_{前} = \frac{s_{前}}{3t} $,由于$ s_{前} > \frac{s_{总}}{2} $,因此$ v_{前} > v_{总} $,选项C正确;
4. 选项D分析:第一个时间间隔的位移最大,其平均速度最大,明显大于全程平均速度,因此并非任一时间间隔的平均速度都小于全程平均速度,选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度、直线运动
【点评】
本题通过墨水滴的分布考查直线运动的平均速度分析,关键是理解墨水滴的间距与速度的关系,明确时间间隔和位移的对应关系,计算平均速度时需准确对应时间和位移,避免混淆时间顺序导致错误。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需结合墨水滴的分布分析小车的运动规律:小车向左运动,滴墨水的时间间隔为t,相邻墨水滴的时间间隔均为t,墨水滴的间距反映相同时间内的位移,间距越小则速度越小。首先确定总运动时间,再逐一分析各选项:先根据墨水滴数量算间隔数得总时间,再由间距变化判断速度变化,接着计算前半时间和全程的平均速度,最后对比各时间间隔的平均速度与全程平均速度,从而得出正确选项。
【解析】
1. 总运动时间:纸带上共7个墨水滴,相邻墨水滴的时间间隔数为7-1=6,因此小车总运动时间为6t,故选项B错误;
2. 速度变化判断:小车向左运动,最早滴的墨水在最右侧,最晚滴的在最左侧,相邻墨水滴的间距从右到左逐渐减小,说明相同时间内小车的位移逐渐减小,即小车做减速直线运动,速度逐渐减小,选项A错误;
3. 平均速度比较:
总时间为6t,前一半时间为3t,对应前3个时间间隔的位移之和大于后3个间隔的位移之和;
全程平均速度$ v_{总} = \frac{s_{总}}{6t} $,前半时间的平均速度$ v_{前} = \frac{s_{前}}{3t} $,由于$ s_{前} > \frac{s_{总}}{2} $,因此$ v_{前} > v_{总} $,选项C正确;
4. 选项D分析:第一个时间间隔的位移最大,其平均速度最大,明显大于全程平均速度,因此并非任一时间间隔的平均速度都小于全程平均速度,选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度、直线运动
【点评】
本题通过墨水滴的分布考查直线运动的平均速度分析,关键是理解墨水滴的间距与速度的关系,明确时间间隔和位移的对应关系,计算平均速度时需准确对应时间和位移,避免混淆时间顺序导致错误。
【难度系数】
0.5
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