1.用斜面和滑块做“测量物体的平均速度”的实验,滑块自顶端出发时开始计时,滑至斜面底端时停止计时,如图所示。在此过程中,滑块的平均速度是()。

A.10 cm/s
B.9 cm/s
C.8 cm/s
D.7 cm/s
A.10 cm/s
B.9 cm/s
C.8 cm/s
D.7 cm/s
答案
B
解析
【分析】要计算滑块的平均速度,需利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,先确定滑块运动的路程$s$和对应的运动时间$t$。观察题图,时间差即为运动时间,再准确读取滑块移动的总路程,代入公式即可求解。
【解析】1. 计算运动时间:由图可知,滑块运动的时间$t=14:35:05 - 14:35:00=5s$;2. 计算运动路程:滑块移动的总路程$s=40cm +5cm=45cm$;3. 代入平均速度公式:$v=\frac{s}{t}=\frac{45cm}{5s}=9cm/s$。
【答案】B
【知识点】平均速度计算、路程时间测量
【点评】本题考查平均速度的基础计算,关键是准确读取路程和时间,属于实验类基础题,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】1. 计算运动时间:由图可知,滑块运动的时间$t=14:35:05 - 14:35:00=5s$;2. 计算运动路程:滑块移动的总路程$s=40cm +5cm=45cm$;3. 代入平均速度公式:$v=\frac{s}{t}=\frac{45cm}{5s}=9cm/s$。
【答案】B
【知识点】平均速度计算、路程时间测量
【点评】本题考查平均速度的基础计算,关键是准确读取路程和时间,属于实验类基础题,难度较低。
【难度系数】0.6
2.如图所示是水滴下落过程的频闪照片。连接电脑的相机每隔相同时间间隔$ t $拍摄一次,记录水滴在不同时刻的位置。刻度尺的分度值是1 cm。水滴从图中最上方的位置1运动至最下方的位置4,下列说法中正确的是()。

A.若该实验是测量水滴的平均速度,则实验误差的主要来源是时间的测量
B.水滴下落的过程中速度不变
C.水滴前一半时间内的平均速度小于前一半路程的平均速度
D.若$ t=0.1 $ s,则水滴从位置1下落至位置4的平均速度是4.5 m/s
A.若该实验是测量水滴的平均速度,则实验误差的主要来源是时间的测量
B.水滴下落的过程中速度不变
C.水滴前一半时间内的平均速度小于前一半路程的平均速度
D.若$ t=0.1 $ s,则水滴从位置1下落至位置4的平均速度是4.5 m/s
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合频闪照片“相邻水滴时间间隔相同”的特点,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$分析各选项:先根据刻度尺分度值读取各段水滴下落的距离,再判断水滴运动状态,逐一分析选项的正误。
【解析】
1. 选项A分析:实验中相机每隔相同时间间隔拍摄,时间间隔是已知的,测量平均速度时,时间的测量误差很小,主要误差来源是长度(距离)的测量,故A错误。
2. 选项B分析:相邻水滴的时间间隔$t$相同,由刻度尺可知,相邻水滴间的距离越来越大(位置1→2:$5.0cm$,位置2→3:$15.0cm$,位置3→4:$25.0cm$),根据$v=\frac{s}{t}$,相同时间内路程越大速度越大,说明水滴做加速运动,速度不断变大,故B错误。
3. 选项C分析:总路程$s_{总}=5.0cm+15.0cm+25.0cm=45.0cm$,总时间$T=3t$。
前一半时间为$\frac{T}{2}=1.5t$,这段时间内水滴通过的路程:前$t$走$5.0cm$,后$0.5t$走$\frac{15.0cm}{2}=7.5cm$,总路程$s_{前t}=12.5cm$,平均速度$v_{前t}=\frac{12.5cm}{1.5t}$。
前一半路程为$\frac{s_{总}}{2}=22.5cm$,这段路程中,前$5.0cm$用时间$t$,接下来$15.0cm$用时间$t$,剩余$2.5cm$因水滴加速,所用时间小于$t$,总时间$t_{前s}<2t$,平均速度$v_{前s}=\frac{22.5cm}{t_{前s}}$,显然$v_{前t}<v_{前s}$,故C正确。
4. 选项D分析:若$t=0.1s$,总时间$T=0.3s$,总路程$s_{总}=0.45m$,平均速度$v=\frac{0.45m}{0.3s}=1.5m/s≠4.5m/s$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度、变速直线运动、长度测量
【点评】
本题结合频闪照片考查平均速度计算与变速运动判断,核心是利用“相同时间内路程变化”判断运动状态,需明确平均速度是总路程与总时间的比值,易错点为混淆前一半时间和前一半路程的分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合频闪照片“相邻水滴时间间隔相同”的特点,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$分析各选项:先根据刻度尺分度值读取各段水滴下落的距离,再判断水滴运动状态,逐一分析选项的正误。
【解析】
1. 选项A分析:实验中相机每隔相同时间间隔拍摄,时间间隔是已知的,测量平均速度时,时间的测量误差很小,主要误差来源是长度(距离)的测量,故A错误。
2. 选项B分析:相邻水滴的时间间隔$t$相同,由刻度尺可知,相邻水滴间的距离越来越大(位置1→2:$5.0cm$,位置2→3:$15.0cm$,位置3→4:$25.0cm$),根据$v=\frac{s}{t}$,相同时间内路程越大速度越大,说明水滴做加速运动,速度不断变大,故B错误。
3. 选项C分析:总路程$s_{总}=5.0cm+15.0cm+25.0cm=45.0cm$,总时间$T=3t$。
前一半时间为$\frac{T}{2}=1.5t$,这段时间内水滴通过的路程:前$t$走$5.0cm$,后$0.5t$走$\frac{15.0cm}{2}=7.5cm$,总路程$s_{前t}=12.5cm$,平均速度$v_{前t}=\frac{12.5cm}{1.5t}$。
前一半路程为$\frac{s_{总}}{2}=22.5cm$,这段路程中,前$5.0cm$用时间$t$,接下来$15.0cm$用时间$t$,剩余$2.5cm$因水滴加速,所用时间小于$t$,总时间$t_{前s}<2t$,平均速度$v_{前s}=\frac{22.5cm}{t_{前s}}$,显然$v_{前t}<v_{前s}$,故C正确。
4. 选项D分析:若$t=0.1s$,总时间$T=0.3s$,总路程$s_{总}=0.45m$,平均速度$v=\frac{0.45m}{0.3s}=1.5m/s≠4.5m/s$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度、变速直线运动、长度测量
【点评】
本题结合频闪照片考查平均速度计算与变速运动判断,核心是利用“相同时间内路程变化”判断运动状态,需明确平均速度是总路程与总时间的比值,易错点为混淆前一半时间和前一半路程的分析。
【难度系数】
0.5
3.(多选)某小组同学要测量小车的平均速度,他们用一个长方体的小木块将长木板的一端垫起,形成一个斜面,如图所示。他们要测量小车从A点滑到C点的过程中,小车通过AB、BC、AC段的平均速度,图中方框内的数字是小车到达A、B、C三处时电子表显示的时间。下列说法正确的是()。

A.实验中为了方便计时,应使斜面保持较大的坡度
B.实验中产生误差的主要原因是测量小车通过的路程
C.根据图中的信息可知,小车从B点到C点所用的时间$t_{BC}=1\ \mathrm{s}$
D.如果小车过了C点才停止计时,则测得的平均速度$v_{AC}$会偏小
A.实验中为了方便计时,应使斜面保持较大的坡度
B.实验中产生误差的主要原因是测量小车通过的路程
C.根据图中的信息可知,小车从B点到C点所用的时间$t_{BC}=1\ \mathrm{s}$
D.如果小车过了C点才停止计时,则测得的平均速度$v_{AC}$会偏小
答案
CD
解析
【分析】本题考查测量平均速度的实验,需结合实验原理、操作要点、时间计算及误差分析逐一判断选项。首先明确:实验中斜面坡度越小,小车运动时间越长,越便于计时;平均速度公式为$v=\frac{s}{t}$,时间测量的准确性会影响速度结果;误差来源包括路程和时间的测量误差。接下来分析各选项的正误。
【解析】
1. 选项A:若斜面坡度较大,小车下滑速度快,运动时间短,难以准确计时,因此实验中应保持较小的坡度,A错误。
2. 选项B:实验误差来源于路程测量和时间测量,并非仅测量路程,B错误。
3. 选项C:由图可知,小车到达B点的时间为10:30:17,到达C点的时间为10:30:18,故$t_{BC}=10:30:18 - 10:30:17=1\ \mathrm{s}$,C正确。
4. 选项D:若小车过了C点才停止计时,测得的AC段时间$t_{AC}$偏大,而AC段路程$s_{AC}$准确,根据$v=\frac{s}{t}$,时间偏大则平均速度$v_{AC}$偏小,D正确。
【答案】CD
【知识点】测量平均速度、平均速度计算、误差分析
【点评】本题为测量平均速度的基础题型,重点考查实验操作注意事项、时间计算及误差分析,要求学生掌握实验原理,逐一分析选项即可得出正确答案,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 选项A:若斜面坡度较大,小车下滑速度快,运动时间短,难以准确计时,因此实验中应保持较小的坡度,A错误。
2. 选项B:实验误差来源于路程测量和时间测量,并非仅测量路程,B错误。
3. 选项C:由图可知,小车到达B点的时间为10:30:17,到达C点的时间为10:30:18,故$t_{BC}=10:30:18 - 10:30:17=1\ \mathrm{s}$,C正确。
4. 选项D:若小车过了C点才停止计时,测得的AC段时间$t_{AC}$偏大,而AC段路程$s_{AC}$准确,根据$v=\frac{s}{t}$,时间偏大则平均速度$v_{AC}$偏小,D正确。
【答案】CD
【知识点】测量平均速度、平均速度计算、误差分析
【点评】本题为测量平均速度的基础题型,重点考查实验操作注意事项、时间计算及误差分析,要求学生掌握实验原理,逐一分析选项即可得出正确答案,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
4. 如图所示是某同学在“测量小车运动的速度”的实验中的操作。

(1)该实验依据的原理是。在器材安装时要调整小木块的位置,使斜面保持的坡度,以便于计时。
(2)在每次实验时,让小车从斜面的同一高度由释放,并在相应的位置放置一金属片,当听到小车撞击金属片的声音时停止计时。金属片在实验中的作用:
①确定小车到达终点的时刻;
②。
(3)如果小车到金属片的距离为60.00 cm,所用时间为1.2 s,可以得出小车在这段路程的平均速度为 m/s。
(4)在用图中的装置测量小车的速度时,甲同学测得小车通过斜面全程的速度$ v_1 $和通过上段路程的速度$ v_2 $不同;甲同学和乙同学用同一装置测得的$ v_2 $也不同。请写出以上两种情况下测得速度不同的原因:
①;
②。
(1)该实验依据的原理是。在器材安装时要调整小木块的位置,使斜面保持的坡度,以便于计时。
(2)在每次实验时,让小车从斜面的同一高度由释放,并在相应的位置放置一金属片,当听到小车撞击金属片的声音时停止计时。金属片在实验中的作用:
①确定小车到达终点的时刻;
②。
(3)如果小车到金属片的距离为60.00 cm,所用时间为1.2 s,可以得出小车在这段路程的平均速度为 m/s。
(4)在用图中的装置测量小车的速度时,甲同学测得小车通过斜面全程的速度$ v_1 $和通过上段路程的速度$ v_2 $不同;甲同学和乙同学用同一装置测得的$ v_2 $也不同。请写出以上两种情况下测得速度不同的原因:
①;
②。
答案
解:
(1) $v=\dfrac{s}{t}$;较小(缓)
(2) 静止;便于准确测量小车运动的对应路程
(3) 已知$s=60.00\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{m}$,$t=1.2\ \mathrm{s}$
$v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{0.6\ \mathrm{m}}{1.2\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$
结果为$\boldsymbol{0.5}$
(4) ① 小车沿斜面下滑做加速运动,全程的平均速度大于上段路程的平均速度,因此$v_1$和$v_2$不同
② 甲、乙两名同学放置金属片的位置不同(或计时的反应时间存在差异,合理即可)
(1) $v=\dfrac{s}{t}$;较小(缓)
(2) 静止;便于准确测量小车运动的对应路程
(3) 已知$s=60.00\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{m}$,$t=1.2\ \mathrm{s}$
$v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{0.6\ \mathrm{m}}{1.2\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$
结果为$\boldsymbol{0.5}$
(4) ① 小车沿斜面下滑做加速运动,全程的平均速度大于上段路程的平均速度,因此$v_1$和$v_2$不同
② 甲、乙两名同学放置金属片的位置不同(或计时的反应时间存在差异,合理即可)
解析
【分析】
本题围绕“测量小车运动的平均速度”实验展开,需从实验原理、操作规范、速度计算及误差分析四个维度解题:首先回忆测平均速度的核心公式,明确斜面坡度对计时的作用;其次掌握小车释放的要求和金属片的功能;接着利用速度公式统一单位后计算;最后从小车运动性质和测量误差角度分析速度不同的原因。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的定义式 $ v=\dfrac{s}{t} $;调整斜面保持较小的坡度,可减小小车下滑速度,延长运动时间,便于准确测量时间。
(2) 实验时,让小车从斜面同一高度由静止释放,保证每次初速度为0,控制实验变量;金属片的作用除确定小车到达终点的时刻外,还能让小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的路程。
(3) 先统一单位:$ s=60.00\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{m} $,代入速度公式得 $ v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{0.6\ \mathrm{m}}{1.2\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s} $。
(4) ① 小车沿斜面下滑时做加速直线运动,全程的平均速度大于上段路程的平均速度,因此 $ v_1 $ 和 $ v_2 $ 不同;② 甲、乙测得的 $ v_2 $ 不同,可能是两人放置金属片的位置不同(导致路程测量值不同),或计时时的反应时间存在差异,造成时间测量误差。
【答案】
(1) $ v=\dfrac{s}{t} $;较小(缓)
(2) 静止;便于准确测量小车运动的对应路程
(3) $ 0.5 $
(4) ① 小车沿斜面下滑做加速运动,全程平均速度大于上段路程的平均速度,故 $ v_1 $ 和 $ v_2 $ 不同;② 甲、乙两名同学放置金属片的位置不同(或计时的反应时间存在差异,合理即可)
【知识点】
测量平均速度、速度公式、实验误差分析
【点评】
本题是初中物理力学的基础实验题,全面考查“测量小车平均速度”的实验要点,涵盖原理、操作、计算及误差分析,需学生熟练掌握实验的核心环节。
【难度系数】
0.6
本题围绕“测量小车运动的平均速度”实验展开,需从实验原理、操作规范、速度计算及误差分析四个维度解题:首先回忆测平均速度的核心公式,明确斜面坡度对计时的作用;其次掌握小车释放的要求和金属片的功能;接着利用速度公式统一单位后计算;最后从小车运动性质和测量误差角度分析速度不同的原因。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的定义式 $ v=\dfrac{s}{t} $;调整斜面保持较小的坡度,可减小小车下滑速度,延长运动时间,便于准确测量时间。
(2) 实验时,让小车从斜面同一高度由静止释放,保证每次初速度为0,控制实验变量;金属片的作用除确定小车到达终点的时刻外,还能让小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的路程。
(3) 先统一单位:$ s=60.00\ \mathrm{cm}=0.6\ \mathrm{m} $,代入速度公式得 $ v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{0.6\ \mathrm{m}}{1.2\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s} $。
(4) ① 小车沿斜面下滑时做加速直线运动,全程的平均速度大于上段路程的平均速度,因此 $ v_1 $ 和 $ v_2 $ 不同;② 甲、乙测得的 $ v_2 $ 不同,可能是两人放置金属片的位置不同(导致路程测量值不同),或计时时的反应时间存在差异,造成时间测量误差。
【答案】
(1) $ v=\dfrac{s}{t} $;较小(缓)
(2) 静止;便于准确测量小车运动的对应路程
(3) $ 0.5 $
(4) ① 小车沿斜面下滑做加速运动,全程平均速度大于上段路程的平均速度,故 $ v_1 $ 和 $ v_2 $ 不同;② 甲、乙两名同学放置金属片的位置不同(或计时的反应时间存在差异,合理即可)
【知识点】
测量平均速度、速度公式、实验误差分析
【点评】
本题是初中物理力学的基础实验题,全面考查“测量小车平均速度”的实验要点,涵盖原理、操作、计算及误差分析,需学生熟练掌握实验的核心环节。
【难度系数】
0.6
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