平均速度的测量
1.如图所示是公路上一个区间测速的相关标识，区间测速是通过测量车辆在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。怎么测量平均速度呢？通过前面的学习，我们已经知道什么是平均速度，请你思考：要测量平均速度我们
需要先测量哪两个量呢？
2.实验原理：。
3.测量仪器：测量长度需要用（或米尺等），测量时间需要用（或钟表、电子表等）。

1. 略
2. $v=\frac{s}{t}$
3. 刻度尺 秒表

【分析】
要解决这道题，需结合平均速度的定义来思考：平均速度是路程与对应时间的比值，因此测量平均速度的核心是确定需测量的物理量、实验原理和对应工具。首先回忆平均速度的定义，明确计算平均速度需要路程和时间两个物理量，进而推导实验原理和测量工具。
【解析】
1. 根据平均速度的定义，平均速度等于物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值，所以测量平均速度需要先测量物体运动的路程和通过这段路程所用的时间。
2. 平均速度的计算公式（实验原理）为：$v=\frac{s}{t}$，其中$v$表示平均速度，$s$表示路程，$t$表示时间。
3. 测量长度的常用工具是刻度尺，测量时间的常用工具是秒表（也可使用钟表、电子表等）。
【答案】
1. 物体运动的路程和通过这段路程所用的时间；2. $v=\frac{s}{t}$；3. 刻度尺；秒表
【知识点】
平均速度测量、长度测量、时间测量
【点评】
本题考查平均速度测量的基础知识点，属于概念类基础题，主要检验对平均速度定义、实验原理及测量工具的掌握情况，难度较低。
【难度系数】
0.8

[典例]在“测量物体运动的平均速度”实验中：

(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图(甲)所示，小球在做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。
(2)实验数据如表所示，小球在BC段的平均速度为 m/s，CD段的路程为 m；比较AB与BC段的平均速度得$v_{AB}$ （选填“＞”“＜”或“=”）$v_{BC}$。

(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据作出了$v-t$图像，如图(乙)所示，假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2 s到达E点时的速度为 m/s。
(4)小球在运动过程中，经过路程$s_{AB}$中点时的速度为$v_1$，经过时间$t_{AB}$中点时的速度为$v_2$，则$v_1$ （选填“＞”“＜”或“=”）$v_2$。

1. 变速
2. 1.8 1.5 ＜
3. 4.8
4. ＞

【分析】
要解决这道题，需结合匀速/变速直线运动的定义、平均速度公式、v-t图像规律及加速运动的速度特点分析：
1. 第(1)问：根据频闪照片相同时间间隔的特点，判断相同时间内路程是否变化，确定运动类型；
2. 第(2)问：利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算BC段平均速度，结合速度变化规律推导CD段路程，再比较AB与BC段平均速度；
3. 第(3)问：观察v-t图像的线性规律，找到速度与时间的正比关系，计算2s时的速度；
4. 第(4)问：根据小球加速运动的特点，分析路程中点和时间中点对应的速度大小关系。
【解析】
(1) 频闪照相机记录相同时间内小球的路程，由图甲可知，相同时间内小球通过的路程逐渐增大，不符合匀速直线运动“相同时间路程相等”的特点，因此小球做变速直线运动。
(2) 根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，BC段的平均速度$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{0.9m}{0.5s}=1.8m/s$；小球做加速运动，速度逐渐增大，AB段平均速度小于BC段，结合速度变化规律可得CD段路程为1.5m；因此$v_{AB}＜v_{BC}$。
(3) 由v-t图像可知，小球速度随时间成正比增加，1s时速度为2.4m/s，故2s时速度为$2.4m/s×2=4.8m/s$。
(4) 小球做加速运动，前半段路程的平均速度小于后半段，因此经过路程中点的时间小于总时间的一半，此时对应的速度（路程中点速度$v_1$）大于时间中点的速度（$v_2$），即$v_1＞v_2$。
【答案】
变速；1.8；1.5；＜；4.8；＞
【知识点】
平均速度、变速直线运动、v-t图像
【点评】
本题是“测量物体运动的平均速度”的经典实验题，综合考查了运动类型判断、平均速度计算、图像分析及加速运动的速度规律，需学生掌握实验原理并灵活运用运动学知识。
【难度系数】
0.5

[变式]频闪摄影又被称为连闪摄影，是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片，如图所示，，相机曝光的时间间隔为0.5 s。
(1)苹果通过AB段的平均速度（选填“大于”“小于”或“等于”）通过AC段的平均速度。
(2)若要测出苹果在AD段的平均速度，还需要的测量工具是，测量原理是。图中$s_1=1.0\ \mathrm{m},s_2=2.0\ \mathrm{m},s_3=3.0\ \mathrm{m}$，则苹果在AD段的平均速度是$\mathrm{m/s}$。

1. 小于
2. 刻度尺 $v=\frac{s}{t}$ 4.0

【分析】
要解决本题，需掌握平均速度的计算公式$v=\frac{s}{t}$，平均速度是总路程与总时间的比值。对于第(1)问，需分别确定AB段、AC段的路程和对应时间，计算两段平均速度后比较大小；对于第(2)问，测平均速度需测量路程和时间，结合已知的频闪时间间隔，明确所需测量工具和原理，再计算AD段的平均速度。
【解析】
(1) 计算AB段平均速度：AB段路程$s_{AB}=s_1=1.0\ \mathrm{m}$，时间$t_{AB}=0.5\ \mathrm{s}$，则$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{1.0}{0.5}=2\ \mathrm{m/s}$；
AC段路程$s_{AC}=s_1+s_2=1.0+2.0=3.0\ \mathrm{m}$，时间$t_{AC}=2×0.5=1\ \mathrm{s}$，则$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{3.0}{1}=3\ \mathrm{m/s}$；
因为$2\ \mathrm{m/s}＜3\ \mathrm{m/s}$，所以AB段平均速度小于AC段平均速度。
(2) 测量平均速度需测量路程和时间，本题时间已知，还需用刻度尺测量路程，测量原理是$v=\frac{s}{t}$；
AD段总路程$s_{AD}=s_1+s_2+s_3=1.0+2.0+3.0=6.0\ \mathrm{m}$，总时间$t_{AD}=3×0.5=1.5\ \mathrm{s}$，则AD段平均速度$v_{AD}=\frac{s_{AD}}{t_{AD}}=\frac{6.0}{1.5}=4.0\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) 小于；(2) 刻度尺；$v=\frac{s}{t}$；4.0
【知识点】
平均速度计算；长度测量；频闪摄影
【点评】
本题结合频闪摄影考查平均速度的计算，核心是理解平均速度的定义，准确提取各段路程和对应时间，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6