1. 实验小组测量小车在斜面上运动的平均速度,并探究速度变化规律,实验装置如图所示。


(1)为了更好完成实验任务,除实验装置中所列器材外,还需要的测量工具是
(2)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量
(3)若在测量过程中小车过了A点才开始计时,则测得小车在AC段的平均速度$ v_{AC} $会偏
(4)(数据处理)根据表中的实验数据,实验小组利用如下方法计算整段的平均速度:$ v=\frac{v_1 + v_2 + v_3}{3}=\frac{13.3\ \mathrm{cm/s} + 20\ \mathrm{cm/s} + 16\ \mathrm{cm/s}}{3}\approx16.4\ \mathrm{cm/s} $,这种计算方法是
(5)下列图像中,能反映小车运动情况的是

(6)(实验评估)小组中的小强同学认为测量BC段的平均速度,可以让小车从B点自由下滑,测量出小车到达C点的时间,从而测出平均速度。这种做法对吗?请判断并说明原因:
(1)为了更好完成实验任务,除实验装置中所列器材外,还需要的测量工具是
秒表
。(2)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量
时间
(选填“路程”或“时间”)造成的误差。(3)若在测量过程中小车过了A点才开始计时,则测得小车在AC段的平均速度$ v_{AC} $会偏
大
(选填“大”或“小”)。(4)(数据处理)根据表中的实验数据,实验小组利用如下方法计算整段的平均速度:$ v=\frac{v_1 + v_2 + v_3}{3}=\frac{13.3\ \mathrm{cm/s} + 20\ \mathrm{cm/s} + 16\ \mathrm{cm/s}}{3}\approx16.4\ \mathrm{cm/s} $,这种计算方法是
错误
(选填“正确”或“错误”)的。(5)下列图像中,能反映小车运动情况的是
C
。(6)(实验评估)小组中的小强同学认为测量BC段的平均速度,可以让小车从B点自由下滑,测量出小车到达C点的时间,从而测出平均速度。这种做法对吗?请判断并说明原因:
不对,因为小车在下滑过程中,到达B点时的速度并不为零
。答案
1.(1)秒表 (2)时间 (3)大 (4)错误 (5)C (6)不对,因为小车在下滑过程中,到达B点时的速度并不为零
解析
【分析】
本题是测量小车斜面运动平均速度的实验题,需结合实验原理、误差分析、平均速度计算、运动图像及实验评估逐个解决问题:
1. 实验原理为$v=\frac{s}{t}$,需测量路程和时间,装置中有刻度尺测路程,需补充测时间的工具;
2. 斜面倾角小,小车运动速度慢,运动时间更长,可减小时间测量的误差;
3. 过A点计时会导致测得的AC段时间偏小,根据$v=\frac{s}{t}$,路程准确时时间偏小则速度偏大;
4. 平均速度是总路程与总时间的比值,不是各段速度的算术平均值;
5. 小车沿斜面下滑做加速直线运动,需判断对应运动的图像;
6. 测量BC段平均速度时,小车在B点已有速度,不能从B点自由下滑重新测量。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验需要测量路程和时间,实验装置中已有刻度尺测路程,还需要秒表测量时间,故填秒表;
(2) 斜面倾角较小时,小车运动速度慢,运动时间长,能减小测量时间造成的误差,故填时间;
(3) 小车过A点才开始计时,测得的AC段时间偏小,AC段路程准确,根据$v=\frac{s}{t}$,$v_{AC}$会偏大,故填大;
(4) 平均速度的计算应是总路程除以总时间,不是各段速度的算术平均值,因此该计算方法错误,填错误;
(5) 小车沿斜面下滑做加速直线运动,速度随时间增大,分析图像可知C选项符合加速运动,故选C;
(6) 小车从B点自由下滑时,到达B点时已有一定速度,与测量BC段平均速度时小车从A到B的实际运动情况不符,故做法不对,原因是小车在B点的速度不为零。
【答案】
(1)秒表 (2)时间 (3)大 (4)错误 (5)C (6)不对,因为小车在下滑过程中,到达B点时的速度并不为零
【知识点】
平均速度的测量,变速直线运动,平均速度的计算
【点评】
本题围绕测量小车斜面运动平均速度的实验展开,涵盖实验器材选择、误差分析、平均速度计算方法、运动图像判断及实验评估,是初中物理力学实验的基础题型,考查学生对实验原理和细节的掌握。
【难度系数】
0.6
本题是测量小车斜面运动平均速度的实验题,需结合实验原理、误差分析、平均速度计算、运动图像及实验评估逐个解决问题:
1. 实验原理为$v=\frac{s}{t}$,需测量路程和时间,装置中有刻度尺测路程,需补充测时间的工具;
2. 斜面倾角小,小车运动速度慢,运动时间更长,可减小时间测量的误差;
3. 过A点计时会导致测得的AC段时间偏小,根据$v=\frac{s}{t}$,路程准确时时间偏小则速度偏大;
4. 平均速度是总路程与总时间的比值,不是各段速度的算术平均值;
5. 小车沿斜面下滑做加速直线运动,需判断对应运动的图像;
6. 测量BC段平均速度时,小车在B点已有速度,不能从B点自由下滑重新测量。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验需要测量路程和时间,实验装置中已有刻度尺测路程,还需要秒表测量时间,故填秒表;
(2) 斜面倾角较小时,小车运动速度慢,运动时间长,能减小测量时间造成的误差,故填时间;
(3) 小车过A点才开始计时,测得的AC段时间偏小,AC段路程准确,根据$v=\frac{s}{t}$,$v_{AC}$会偏大,故填大;
(4) 平均速度的计算应是总路程除以总时间,不是各段速度的算术平均值,因此该计算方法错误,填错误;
(5) 小车沿斜面下滑做加速直线运动,速度随时间增大,分析图像可知C选项符合加速运动,故选C;
(6) 小车从B点自由下滑时,到达B点时已有一定速度,与测量BC段平均速度时小车从A到B的实际运动情况不符,故做法不对,原因是小车在B点的速度不为零。
【答案】
(1)秒表 (2)时间 (3)大 (4)错误 (5)C (6)不对,因为小车在下滑过程中,到达B点时的速度并不为零
【知识点】
平均速度的测量,变速直线运动,平均速度的计算
【点评】
本题围绕测量小车斜面运动平均速度的实验展开,涵盖实验器材选择、误差分析、平均速度计算方法、运动图像判断及实验评估,是初中物理力学实验的基础题型,考查学生对实验原理和细节的掌握。
【难度系数】
0.6
2. 小明在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1 s拍摄一次,频闪照片如图所示。则下列说法正确的是 (

A.小球从A点运动到C点用时0.6 s
B.小球在前0.4 s内通过的路程为4 cm
C.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
D.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/s
C
)A.小球从A点运动到C点用时0.6 s
B.小球在前0.4 s内通过的路程为4 cm
C.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
D.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/s
答案
2.C 【点拨】由图可知,小球从A点运动到C点经过了5个时间间隔,用时5×0.1 s=0.5 s,故A错误。由图可知,小球在前0.4 s内通过的路程为4.00 cm,故B错误。由图可知,小球在BC段的时间$t_{BC}=2×0.1\ \mathrm{s}=0.2\ \mathrm{s}$,路程$s_{BC}=5.50\ \mathrm{cm}-2.50\ \mathrm{cm}=3.00\ \mathrm{cm}$;小球在AB段的时间$t_{AB}=3×0.1\ \mathrm{s}=0.3\ \mathrm{s}$,路程$s_{AB}=2.50\ \mathrm{cm}$,所以$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{3.00\ \mathrm{cm}}{0.2\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{cm/s}$,$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{2.50\ \mathrm{cm}}{0.3\ \mathrm{s}}≈8.3\ \mathrm{cm/s}$,则小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度,故C正确。由图可知,AC之间的距离$s=5.50\ \mathrm{cm}=0.055\ \mathrm{m}$,则整个运动过程平均速度$v=\frac{0.055\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=0.11\ \mathrm{m/s}$,故D错误。
解析
【分析】
本题考查小球沿斜面滚下的平均速度计算,解题思路:首先明确频闪照片的时间间隔为0.1s,根据小球的位置确定各段运动的时间和对应路程,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算各段平均速度,逐一分析选项的正误,得出正确答案。
【解析】
1. 分析选项A:小球从A点到C点,频闪照片中共有5个时间间隔,总时间$t_{AC}=5×0.1\ \mathrm{s}=0.5\ \mathrm{s}$,不是0.6s,故A错误。
2. 分析选项B:小球在前0.4s内,对应4个时间间隔,通过的路程为3.50cm左右,并非4cm,故B错误。
3. 分析选项C:BC段时间$t_{BC}=2×0.1\ \mathrm{s}=0.2\ \mathrm{s}$,路程$s_{BC}=5.50\ \mathrm{cm}-2.50\ \mathrm{cm}=3.00\ \mathrm{cm}$,则$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{3.00\ \mathrm{cm}}{0.2\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{cm/s}$;AB段时间$t_{AB}=3×0.1\ \mathrm{s}=0.3\ \mathrm{s}$,路程$s_{AB}=2.50\ \mathrm{cm}$,则$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{2.50\ \mathrm{cm}}{0.3\ \mathrm{s}}\approx8.3\ \mathrm{cm/s}$,因此$v_{BC}>v_{AB}$,故C正确。
4. 分析选项D:AC段路程$s=5.50\ \mathrm{cm}=0.055\ \mathrm{m}$,总时间$t=0.5\ \mathrm{s}$,平均速度$v=\frac{0.055\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=0.11\ \mathrm{m/s}$,不是1.1m/s,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度计算、长度测量、频闪摄影
【点评】
本题结合频闪照片考查平均速度的计算,需准确读取路程和时间,易错点是时间与路程的对应关系及单位换算,要求学生能熟练运用平均速度公式分析问题。
【难度系数】
0.5
本题考查小球沿斜面滚下的平均速度计算,解题思路:首先明确频闪照片的时间间隔为0.1s,根据小球的位置确定各段运动的时间和对应路程,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算各段平均速度,逐一分析选项的正误,得出正确答案。
【解析】
1. 分析选项A:小球从A点到C点,频闪照片中共有5个时间间隔,总时间$t_{AC}=5×0.1\ \mathrm{s}=0.5\ \mathrm{s}$,不是0.6s,故A错误。
2. 分析选项B:小球在前0.4s内,对应4个时间间隔,通过的路程为3.50cm左右,并非4cm,故B错误。
3. 分析选项C:BC段时间$t_{BC}=2×0.1\ \mathrm{s}=0.2\ \mathrm{s}$,路程$s_{BC}=5.50\ \mathrm{cm}-2.50\ \mathrm{cm}=3.00\ \mathrm{cm}$,则$v_{BC}=\frac{s_{BC}}{t_{BC}}=\frac{3.00\ \mathrm{cm}}{0.2\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{cm/s}$;AB段时间$t_{AB}=3×0.1\ \mathrm{s}=0.3\ \mathrm{s}$,路程$s_{AB}=2.50\ \mathrm{cm}$,则$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}=\frac{2.50\ \mathrm{cm}}{0.3\ \mathrm{s}}\approx8.3\ \mathrm{cm/s}$,因此$v_{BC}>v_{AB}$,故C正确。
4. 分析选项D:AC段路程$s=5.50\ \mathrm{cm}=0.055\ \mathrm{m}$,总时间$t=0.5\ \mathrm{s}$,平均速度$v=\frac{0.055\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=0.11\ \mathrm{m/s}$,不是1.1m/s,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
平均速度计算、长度测量、频闪摄影
【点评】
本题结合频闪照片考查平均速度的计算,需准确读取路程和时间,易错点是时间与路程的对应关系及单位换算,要求学生能熟练运用平均速度公式分析问题。
【难度系数】
0.5
3. 株洲南站到长沙站的S7908次城际列车运行时刻表如表所示,根据此表回答下列问题。

(1)列车从株洲南站发车,行驶
(2)列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的
(1)列车从株洲南站发车,行驶
8
km到达株洲站,用时6
min,列车的平均速度是80
km/h。(2)列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的
大
(选填“大”或“小”)。答案
3.(1)8;6;80 (2)大
解析
【分析】
要解决这两个问题,需从列车时刻表中提取对应路段的路程和时间信息,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。对于问题(1),先确定株洲南到株洲站的路程(里程差)和行驶时间,再换算时间单位后计算平均速度;问题(2)同理计算株洲到田心东的平均速度,与第一段速度比较大小。
【解析】
(1) 株洲南站到株洲站的路程:$s_1 = 8\ \mathrm{km} - 0\ \mathrm{km} = 8\ \mathrm{km}$;
行驶时间:$t_1 = 07:51 - 07:45 = 6\ \mathrm{min} = \frac{6}{60}\ \mathrm{h} = 0.1\ \mathrm{h}$;
平均速度:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{8\ \mathrm{km}}{0.1\ \mathrm{h}} = 80\ \mathrm{km/h}$;
(2) 株洲站到田心东站的路程:$s_2 = 16\ \mathrm{km} - 8\ \mathrm{km} = 8\ \mathrm{km}$;
行驶时间:$t_2 = 08:02 - 07:53 = 9\ \mathrm{min} = \frac{9}{60}\ \mathrm{h} = 0.15\ \mathrm{h}$;
该段平均速度:$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{8\ \mathrm{km}}{0.15\ \mathrm{h}} \approx 53.3\ \mathrm{km/h}$;
因为$v_1=80\ \mathrm{km/h} > v_2\approx53.3\ \mathrm{km/h}$,所以株洲南—株洲段的运行速度比株洲—田心东段的大。
【答案】
(1)8;6;80 (2)大
【知识点】
平均速度计算、路程时间换算
【点评】
本题考查利用列车时刻表计算平均速度,核心是准确提取路程和时间信息,注意时间单位的换算,属于基础应用题目,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这两个问题,需从列车时刻表中提取对应路段的路程和时间信息,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算。对于问题(1),先确定株洲南到株洲站的路程(里程差)和行驶时间,再换算时间单位后计算平均速度;问题(2)同理计算株洲到田心东的平均速度,与第一段速度比较大小。
【解析】
(1) 株洲南站到株洲站的路程:$s_1 = 8\ \mathrm{km} - 0\ \mathrm{km} = 8\ \mathrm{km}$;
行驶时间:$t_1 = 07:51 - 07:45 = 6\ \mathrm{min} = \frac{6}{60}\ \mathrm{h} = 0.1\ \mathrm{h}$;
平均速度:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{8\ \mathrm{km}}{0.1\ \mathrm{h}} = 80\ \mathrm{km/h}$;
(2) 株洲站到田心东站的路程:$s_2 = 16\ \mathrm{km} - 8\ \mathrm{km} = 8\ \mathrm{km}$;
行驶时间:$t_2 = 08:02 - 07:53 = 9\ \mathrm{min} = \frac{9}{60}\ \mathrm{h} = 0.15\ \mathrm{h}$;
该段平均速度:$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{8\ \mathrm{km}}{0.15\ \mathrm{h}} \approx 53.3\ \mathrm{km/h}$;
因为$v_1=80\ \mathrm{km/h} > v_2\approx53.3\ \mathrm{km/h}$,所以株洲南—株洲段的运行速度比株洲—田心东段的大。
【答案】
(1)8;6;80 (2)大
【知识点】
平均速度计算、路程时间换算
【点评】
本题考查利用列车时刻表计算平均速度,核心是准确提取路程和时间信息,注意时间单位的换算,属于基础应用题目,难度较低。
【难度系数】
0.8
4. 小明和小华分别用两套不同的装置测量物体的运动速度。小明使用每秒可拍摄10幅照片的频闪照相机,连续拍摄苹果下落的过程,照片如图甲所示,他将部分实验数据记录在表一中;小华使用如图乙所示装置测量钩码上升的速度,在刻度尺上每隔5 cm贴一条标记线,自下而上分别以O、A、B、C、D、E标记,把部分数据记录在表二中。

表一
过程 路程/m 时间/s
OA 0.05
AB 0.15
BC 0.25
CD 0.35
DE 0.45

表二
过程 路程/m 时间/s
OA
AB
BC
CD
DE

(1)根据题目信息,将表一、表二中的空缺信息填写完整。
(2)由图甲可以看出苹果在做
(3)小明和小华测量物体速度的实验设计方案中不同之处在于
(4)如图丙所示,部分高速公路在地面下埋设感应线圈,根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速,并摄像取证。该测速方法与
表一
过程 路程/m 时间/s
OA 0.05
0.1
AB 0.15
0.1
BC 0.25
0.1
CD 0.35
0.1
DE 0.45
0.1
表二
过程 路程/m 时间/s
OA
0.05
0.12AB
0.05
0.12BC
0.05
0.12CD
0.05
0.12DE
0.05
0.12(1)根据题目信息,将表一、表二中的空缺信息填写完整。
(2)由图甲可以看出苹果在做
变速
(选填“匀速”或“变速”)直线运动,你的判断理由是在相等时间内通过的路程不相等
。(3)小明和小华测量物体速度的实验设计方案中不同之处在于
小明是在实验中设置了相同的时间,测量物体通过的路程,而小华是在实验中设置了相同的路程,测量物体运动所用的时间
。(4)如图丙所示,部分高速公路在地面下埋设感应线圈,根据车辆经过平行线圈的速度来判断是否超速,并摄像取证。该测速方法与
小华
(选填“小明”或“小华”)的方案类似。答案
4.(1)0.1;0.1;0.1;0.1;0.1;0.05;0.05;0.05;0.05;0.05
(2)变速;在相等时间内通过的路程不相等 (3)小明是在实验中设置了相同的时间,测量物体通过的路程,而小华是在实验中设置了相同的路程,测量物体运动所用的时间
(4)小华
(2)变速;在相等时间内通过的路程不相等 (3)小明是在实验中设置了相同的时间,测量物体通过的路程,而小华是在实验中设置了相同的路程,测量物体运动所用的时间
(4)小华
解析
【分析】
首先明确小明使用的频闪照相机参数:每秒拍摄10幅照片,因此相邻两次拍摄的时间间隔为$ \frac{1s}{10}=0.1s $,对应表一各过程的时间;小华的装置每隔5cm贴标记线,对应表二各过程的路程。接着通过相等时间内的路程变化判断苹果的运动类型,再对比两人实验方案的核心差异,最后结合感应线圈测速的原理匹配对应方案。
【解析】
(1) 小明的频闪照相机每秒拍10幅,相邻拍摄的时间间隔为$ t=\frac{1s}{10}=0.1s $,故表一中OA、AB、BC、CD、DE各过程的时间均为0.1s;小华的装置每隔5cm贴标记线,因此各过程的路程均为$ 5cm=0.05m $,表二对应路程为0.05m。
(2) 由表一可知,苹果在相等时间(0.1s)内通过的路程不相等,因此苹果做变速直线运动。
(3) 小明的实验是设置相同时间,测量物体通过的路程;小华的实验是设置相同路程,测量物体运动的时间,这是两者的不同之处。
(4) 感应线圈测速是测量车辆经过固定间距线圈的时间,再计算速度,与小华“固定路程测时间”的方案类似。
【答案】
(1) 0.1;0.1;0.1;0.1;0.1;0.05;0.05;0.05;0.05;0.05
(2) 变速;在相等时间内通过的路程不相等
(3) 小明是设置相同的时间,测量物体通过的路程,小华是设置相同的路程,测量物体运动所用的时间
(4) 小华
【知识点】
速度的测量、变速直线运动、实验方案设计
【点评】
本题结合两种不同的速度测量实验,考查对运动类型的判断及实验方案的对比,核心是理解“相同时间测路程”和“相同路程测时间”的差异,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先明确小明使用的频闪照相机参数:每秒拍摄10幅照片,因此相邻两次拍摄的时间间隔为$ \frac{1s}{10}=0.1s $,对应表一各过程的时间;小华的装置每隔5cm贴标记线,对应表二各过程的路程。接着通过相等时间内的路程变化判断苹果的运动类型,再对比两人实验方案的核心差异,最后结合感应线圈测速的原理匹配对应方案。
【解析】
(1) 小明的频闪照相机每秒拍10幅,相邻拍摄的时间间隔为$ t=\frac{1s}{10}=0.1s $,故表一中OA、AB、BC、CD、DE各过程的时间均为0.1s;小华的装置每隔5cm贴标记线,因此各过程的路程均为$ 5cm=0.05m $,表二对应路程为0.05m。
(2) 由表一可知,苹果在相等时间(0.1s)内通过的路程不相等,因此苹果做变速直线运动。
(3) 小明的实验是设置相同时间,测量物体通过的路程;小华的实验是设置相同路程,测量物体运动的时间,这是两者的不同之处。
(4) 感应线圈测速是测量车辆经过固定间距线圈的时间,再计算速度,与小华“固定路程测时间”的方案类似。
【答案】
(1) 0.1;0.1;0.1;0.1;0.1;0.05;0.05;0.05;0.05;0.05
(2) 变速;在相等时间内通过的路程不相等
(3) 小明是设置相同的时间,测量物体通过的路程,小华是设置相同的路程,测量物体运动所用的时间
(4) 小华
【知识点】
速度的测量、变速直线运动、实验方案设计
【点评】
本题结合两种不同的速度测量实验,考查对运动类型的判断及实验方案的对比,核心是理解“相同时间测路程”和“相同路程测时间”的差异,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
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