4. 小明做测量小车运动的速度的实验过程如图1.4-2所示,图中的秒表(秒表每格为1秒)分别表示小车通过斜面上A、B、C三点的时刻,B点是全程的中点。关于小车通过上、下半段路程所用时间和平均速度的关系,正确的是(

A.$t_{AB}<t_{BC}$
B.$t_{AB}=t_{BC}$
C.$v_{AB}>v_{BC}$
D.$v_{AB}<v_{BC}$
D
)。A.$t_{AB}<t_{BC}$
B.$t_{AB}=t_{BC}$
C.$v_{AB}>v_{BC}$
D.$v_{AB}<v_{BC}$
答案
4. D
解析
【分析】要解决本题,需先读取秒表上A、B、C三点的时刻,计算AB段和BC段的运动时间;再结合B是全程中点,明确AB与BC段路程相等,最后根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,比较两段的时间和平均速度大小,判断选项对错。
【解析】首先读取各点时刻:A点时刻$t_A=0s$,B点时刻$t_B=5s$,C点时刻$t_C=7s$。
1. 计算两段时间:AB段时间$t_{AB}=t_B - t_A=5s - 0s=5s$;BC段时间$t_{BC}=t_C - t_B=7s -5s=2s$,因此$t_{AB}>t_{BC}$,故A、B选项错误。
2. 分析路程与平均速度:因为B是全程中点,所以AB段和BC段的路程$s$相等。根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,当路程$s$相同时,运动时间$t$越小,平均速度$v$越大。由于$t_{AB}=5s > t_{BC}=2s$,所以$v_{AB}=\frac{s}{5}$,$v_{BC}=\frac{s}{2}$,可得$v_{AB}<v_{BC}$,故C错误,D正确。
【答案】D
【知识点】平均速度计算、速度公式应用
【点评】本题考查平均速度的计算,核心是正确读取秒表时间,利用“路程相等时,平均速度与时间成反比”的关系分析,属于基础题型,需掌握秒表读数和速度公式的应用。
【难度系数】0.6
【解析】首先读取各点时刻:A点时刻$t_A=0s$,B点时刻$t_B=5s$,C点时刻$t_C=7s$。
1. 计算两段时间:AB段时间$t_{AB}=t_B - t_A=5s - 0s=5s$;BC段时间$t_{BC}=t_C - t_B=7s -5s=2s$,因此$t_{AB}>t_{BC}$,故A、B选项错误。
2. 分析路程与平均速度:因为B是全程中点,所以AB段和BC段的路程$s$相等。根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,当路程$s$相同时,运动时间$t$越小,平均速度$v$越大。由于$t_{AB}=5s > t_{BC}=2s$,所以$v_{AB}=\frac{s}{5}$,$v_{BC}=\frac{s}{2}$,可得$v_{AB}<v_{BC}$,故C错误,D正确。
【答案】D
【知识点】平均速度计算、速度公式应用
【点评】本题考查平均速度的计算,核心是正确读取秒表时间,利用“路程相等时,平均速度与时间成反比”的关系分析,属于基础题型,需掌握秒表读数和速度公式的应用。
【难度系数】0.6
5. 用斜面和滑块做测物体运动的平均速度实验,如图1.4-3所示,从滑块由顶端出发时开始计时,滑至斜面底端时停止计时。在此过程中,滑块运动的平均速度是(

A.10 cm/s
B.9 cm/s
C.8 cm/s
D.7 cm/s
B
)。A.10 cm/s
B.9 cm/s
C.8 cm/s
D.7 cm/s
答案
5. B 解析 滑块运动的路程$s=40\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm}=45\ \mathrm{cm}=0.45\ \mathrm{m}$,滑块运动的时间$t=5\ \mathrm{s}$,滑块运动的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{0.45\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.09\ \mathrm{m/s}=9\ \mathrm{cm/s}$。
解析
【分析】
要计算滑块的平均速度,需先明确滑块运动的路程和对应的运动时间:时间可通过计时的起止时刻差得出,路程需结合滑块移动的距离与滑块自身长度确定,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。
【解析】
1. 计算运动时间:滑块出发时刻为14:35:00,到达时刻为14:35:05,因此运动时间$t=14:35:05 - 14:35:00 = 5\ \mathrm{s}$。
2. 计算运动路程:滑块运动的总路程为斜面长度与滑块长度之和,即$s=40\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm}=45\ \mathrm{cm}$。
3. 计算平均速度:根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{45\ \mathrm{cm}}{5\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{cm/s}$。
【答案】
B
【知识点】
平均速度的计算;长度与时间的测量
【点评】
本题是测平均速度的基础实验题,重点考查平均速度公式的应用,核心是正确读取滑块运动的路程和时间,属于对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.7
要计算滑块的平均速度,需先明确滑块运动的路程和对应的运动时间:时间可通过计时的起止时刻差得出,路程需结合滑块移动的距离与滑块自身长度确定,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。
【解析】
1. 计算运动时间:滑块出发时刻为14:35:00,到达时刻为14:35:05,因此运动时间$t=14:35:05 - 14:35:00 = 5\ \mathrm{s}$。
2. 计算运动路程:滑块运动的总路程为斜面长度与滑块长度之和,即$s=40\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm}=45\ \mathrm{cm}$。
3. 计算平均速度:根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{45\ \mathrm{cm}}{5\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{cm/s}$。
【答案】
B
【知识点】
平均速度的计算;长度与时间的测量
【点评】
本题是测平均速度的基础实验题,重点考查平均速度公式的应用,核心是正确读取滑块运动的路程和时间,属于对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.7
6.(多选)小明和同学们用秒表和卷尺测量篮球下落的速度,他们先测出三楼到地面的距离,然后用秒表测出篮球从三楼由静止释放到落地的时间。下列对该实验的说法正确的是(
A.应使用测量范围为0~5 m的卷尺测出释放篮球的位置到地面的距离
B.应使用测量范围为0~10 m的卷尺测出释放篮球的位置到地面的距离
C.为了减小误差,篮球下落的高度和时间均应该多次测量求平均值
D.本实验最终计算出的是篮球下落到地面前一瞬间的速度
BC
)。A.应使用测量范围为0~5 m的卷尺测出释放篮球的位置到地面的距离
B.应使用测量范围为0~10 m的卷尺测出释放篮球的位置到地面的距离
C.为了减小误差,篮球下落的高度和时间均应该多次测量求平均值
D.本实验最终计算出的是篮球下落到地面前一瞬间的速度
答案
6. BC 解析 三楼释放篮球的位置高度大约为7 m,应选择测量范围为0~10 m的卷尺测量篮球下落的高度。为了减小误差,篮球下落的高度和时间均应该多次测量求平均值。本实验测出的是篮球下落的平均速度。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合生活常识估算三楼到地面的距离,再依据测量工具的选择原则、减小误差的方法以及平均速度与瞬时速度的区别,逐一分析每个选项。首先,一层楼高度约3m,三楼到地面的距离约7m,据此判断卷尺量程;其次,回忆减小误差的常用方法,多次测量求平均值适用于长度、时间等物理量的测量;最后,明确本实验是通过总路程与总时间的比值计算速度,得到的是平均速度而非瞬时速度。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A、B:一层楼高度约3m,三楼到地面的距离约为7m,测量该距离时,卷尺量程需大于7m,因此应选择测量范围为0~10m的卷尺,A错误,B正确;
选项C:减小误差的常用方法是多次测量求平均值,本实验中下落高度和时间均属于测量量,多次测量后求平均值可减小误差,C正确;
选项D:本实验中,篮球下落的距离是总路程,时间是总时间,计算得到的是平均速度,而非落地前一瞬间的瞬时速度,D错误。
【答案】
BC
【知识点】
长度测量、误差、平均速度
【点评】
本题结合实际实验考查物理基础知识,需学生具备生活常识(楼层高度)和对实验方法、速度概念的理解,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合生活常识估算三楼到地面的距离,再依据测量工具的选择原则、减小误差的方法以及平均速度与瞬时速度的区别,逐一分析每个选项。首先,一层楼高度约3m,三楼到地面的距离约7m,据此判断卷尺量程;其次,回忆减小误差的常用方法,多次测量求平均值适用于长度、时间等物理量的测量;最后,明确本实验是通过总路程与总时间的比值计算速度,得到的是平均速度而非瞬时速度。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A、B:一层楼高度约3m,三楼到地面的距离约为7m,测量该距离时,卷尺量程需大于7m,因此应选择测量范围为0~10m的卷尺,A错误,B正确;
选项C:减小误差的常用方法是多次测量求平均值,本实验中下落高度和时间均属于测量量,多次测量后求平均值可减小误差,C正确;
选项D:本实验中,篮球下落的距离是总路程,时间是总时间,计算得到的是平均速度,而非落地前一瞬间的瞬时速度,D错误。
【答案】
BC
【知识点】
长度测量、误差、平均速度
【点评】
本题结合实际实验考查物理基础知识,需学生具备生活常识(楼层高度)和对实验方法、速度概念的理解,属于基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
7. 某同学用如图1.4-4所示的实验装置测量小车运动的速度。

图1.4-4
(1)实验中应该控制斜面的坡度较
(2)若小车通过全程$s_1$所用的时间为$t_1$,通过上半段路程$s_2$所用的时间为$t_2$,则小车通过下半段路程的平均速度$v_3=$
(3)若在实验中该同学释放小车后才开始计时,则他测得的平均速度会
图1.4-4
(1)实验中应该控制斜面的坡度较
小
(选填“大”或“小”),这样可以减小测量的误差。(2)若小车通过全程$s_1$所用的时间为$t_1$,通过上半段路程$s_2$所用的时间为$t_2$,则小车通过下半段路程的平均速度$v_3=$
$\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$
(用$s_1$、$s_2$、$t_1$、$t_2$表示)。(3)若在实验中该同学释放小车后才开始计时,则他测得的平均速度会
偏大
(选填“偏大”或“偏小”)。答案
7. (1)小 (2)$\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$ (3)偏大
解析(1)斜面坡度如果太大,小车的运动将会很快,测量时间时会有较大的误差,所以实验中应该控制斜面的坡度较小,这样可以减小测量时间的误差。
(2)下半段的路程$s_3=s_1-s_2$,通过下半段路程所用的时间$t_3=t_1-t_2$,则小车通过下半段路程的平均速度$v_3=\frac{s_3}{t_3}=\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$。
(3)若在实验中该同学释放小车后才开始计时,则会使所测的时间偏小,利用$v=\frac{s}{t}$计算出的平均速度会偏大。
解析(1)斜面坡度如果太大,小车的运动将会很快,测量时间时会有较大的误差,所以实验中应该控制斜面的坡度较小,这样可以减小测量时间的误差。
(2)下半段的路程$s_3=s_1-s_2$,通过下半段路程所用的时间$t_3=t_1-t_2$,则小车通过下半段路程的平均速度$v_3=\frac{s_3}{t_3}=\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$。
(3)若在实验中该同学释放小车后才开始计时,则会使所测的时间偏小,利用$v=\frac{s}{t}$计算出的平均速度会偏大。
解析
【分析】
这是测量小车平均速度的实验题,需结合实验操作要点、平均速度公式及误差分析解题。(1)问需明确斜面坡度对时间测量的影响,坡度小能延长小车运动时间,减小时间测量误差;(2)问利用平均速度公式,先确定下半段的路程和对应时间,再代入公式计算;(3)问根据平均速度公式,分析时间测量误差对平均速度的影响。
【解析】
(1)实验时,若斜面坡度大,小车运动快、时间短,测量时间误差大;坡度小,小车运动慢、时间长,便于准确测时间,减小误差,故填“小”。
(2)小车下半段路程$s_3 = s_1 - s_2$,下半段时间$t_3 = t_1 - t_2$,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_3=\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$。
(3)平均速度$v=\frac{s}{t}$,释放小车后计时,测得时间偏小,路程准确,因此平均速度偏大。
【答案】
(1)小;(2)$\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$;(3)偏大
【知识点】
测量平均速度,平均速度计算,误差分析
【点评】
本题围绕测量小车平均速度的实验,考查实验操作、平均速度计算和误差分析,属于基础实验题,掌握实验原理和细节即可解答。
【难度系数】
0.2
这是测量小车平均速度的实验题,需结合实验操作要点、平均速度公式及误差分析解题。(1)问需明确斜面坡度对时间测量的影响,坡度小能延长小车运动时间,减小时间测量误差;(2)问利用平均速度公式,先确定下半段的路程和对应时间,再代入公式计算;(3)问根据平均速度公式,分析时间测量误差对平均速度的影响。
【解析】
(1)实验时,若斜面坡度大,小车运动快、时间短,测量时间误差大;坡度小,小车运动慢、时间长,便于准确测时间,减小误差,故填“小”。
(2)小车下半段路程$s_3 = s_1 - s_2$,下半段时间$t_3 = t_1 - t_2$,根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,得$v_3=\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$。
(3)平均速度$v=\frac{s}{t}$,释放小车后计时,测得时间偏小,路程准确,因此平均速度偏大。
【答案】
(1)小;(2)$\frac{s_1-s_2}{t_1-t_2}$;(3)偏大
【知识点】
测量平均速度,平均速度计算,误差分析
【点评】
本题围绕测量小车平均速度的实验,考查实验操作、平均速度计算和误差分析,属于基础实验题,掌握实验原理和细节即可解答。
【难度系数】
0.2
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