课时1.4 速度的测量(知识梳理+五大题型+培优训练)-【学霸提优】2024-2025学年八年级物理上册同步精编学案(教师版+学生版)

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课时1.4 速度的测量(知识梳理+五大题型+培优训练)-【学霸提优】2024-2025学年八年级物理上册同步精编学案(教师版+学生版)

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课时1.4 速度的测量
【素养目标】
1.物理观念: 速度的计算公式。
2.科学思维:会用刻度尺测量路程,会用停表测量时间,会计算速度
3.科学探究:测量物体的运动速度
4.科学态度与责任:培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作
和收集数据的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表
达和交流的能力。
知识点一、测量小车运动的速度
问 题
公路上有许多速度监测设备,其中一种测速设备采用的是区间测速的方法(如图),即通过测算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。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的?
从公式可知,测算平均速度一般需要测量路程和时间两个物理量。在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头,当车辆经过这两个摄像头时都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间,从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。
请你想一想:应该怎样测量物体的速度?下面我们来实际测量一个沿斜面下滑的小车的平均速度。
1.测量小车运动的速度
【实验思路】
我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s,用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t,依据公式v= s/t,就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。
我们可以将长木板的一端用木块垫起,搭建一个斜面,使它保持很小的坡度。实验装置如图所示,小车可在这个斜面上运动。
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】
(1)将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车要通过的路程。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(3)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离;
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段所用的时间,算出小车通过上半段路程的平均速度。
(6)将实验中的相关数据填入下表中
路程s/cm 时间t/s 平均速度v/(cm·s-1)
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
怎样得到下半段的平均速度?
我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。方法是:根据前两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:,计算出通过下半段路程所用时间:,根据公式算出小车通过下半段的平均速度。
想想议议
某同学想测出小车在下半段路程的平均速度,提出可以把小车从斜面的中部开始释放,进行测量。想一想:这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度是否相等?说明原因。
【分析】小车在下滑过程中,到达中部的速度并不为零,所以让小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。三次平均速度的大小依次是。
【交流】
(1)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(2)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(3)实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)误差分析(实验误差主要来自于时间测量的误差)
①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速度偏大;
②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏大,平均速度偏小;
③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏大。
2.用传感器测量物体运动的速度
如图所示,A为可在斜面上自由移动的小车,B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离,然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
如果将传感器放置在合适的位置,实验者面对传感器,前后行走,就可以在计算机屏幕上观察实验者行走的速度。
3.超声波测距
如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t及超声波传播的速度v,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离 。
如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可测出物体移动的速度。
(1)区间测速
“区间测速”目前在全国大部分高速路实行。原理就是在两监测点安装监控和测速探头,测出一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。
(2)测速仪(定点测速)
如图所示是在高速公路上常见的测速装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如下图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式v=s/t可得出汽车的平均速度。
问题一:测量小车的运动速度
1.频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的A、B两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔0.1s闪光一次,照片上1cm代表空中实际距离10cm。
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是    (选填“A”或“B”)球。
(2)用刻度尺测量照片上B球相邻位置之间的距离s5时,示数如图乙所示,则s5=   mm;B球通过s5的过程中的平均速度为v5=   m/s。
(3)用刻度尺测得照片上A球相邻位置之间的距离s2′=14.7mm,s3′=24.5mm,则A球通过s2、s3过程中的平均速度之比v2′:v3′=   。
2.小红和小明“测量物体运动的平均速度”实验装置如图所示,他们两人所用的实验器材完全相同,也都各自进行了两次实验,分别测出了s1、t1和s2、t2,数据如下表。
小红 小明
路程 运动时间 路程 运动时间
s1=85.0cm t1=2.2s s1=87.0cm t1=2.0s
s2=42.0cm t2=1.5s s2=43.5cm t2=1.3s
(1)请计算出小红测量的小车通过路程s2的平均速度v2红=   m/s。
(2)请比较小明测量的小车两次运动的平均速度大小关系v1明   v2明。
(3)分析上述数据可知,小红和小明测量的小车通过路程s1的平均速度v1红和v1明不一样,你认为可能的原因是什么?请作出简要分析    。
问题二:超声波测距
3.如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来测速仪收到的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔为T,超声波在空气中传播的速度是v,若汽车是匀速行驶的,则根据图a、b分析可知,下列说法正确的是(  )
A.汽车第一次反射信号时距离测速仪的距离为
B.汽车第二次反射信号时距离测速仪的距离为
C.汽车反射两次信号的时间间隔为T
D.汽车的速度为
4.汽车的超速是最大安全隐患,如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。假设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为3s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则汽车的速度是多少(结果保留一位小数)?
一.选择题(共2小题)
1.“测量物体运动的平均速度”实验中,用频闪照相机记录木块的运动过程,如图所示。已知,频闪照相机每隔拍一张照片,斜面长是,由该照片可估算木块从运动到的平均速度最接近  
A. B. C. D.
2.如图,“探究小车从斜面下滑时速度的变化”的实验,下列做法中,能有效减少时间测量误差的是(  )
A.将斜面等分成更多段 B.适当减小斜面的高度
C.换用质量更大的小车 D.听到撞击挡板声停表
二.实验探究题(共4小题)
3.小明用如图所示装置进行“测量物体运动的平均速度”实验。
(1)实验装置中,斜面倾角较小是为了使小车运动较   (选填“快”或“慢” ,从而便于测量时间;
(2)读图可得,  ,  ,  。
4.在《测量物体运动的平均速度》实验中:
(1)实验原理:   。
(2)实验器材:   、   、斜面、小车、金属片。
(3)如图所示是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知:
小球在做    (选填“匀速”或“变速”)直线运动。在    两点间的平均速度最大。
5.小怡同学利用带有刻度尺的斜面、小车和停表进行实验,如图所示,图中显示她测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间丙的格式是“时:分:秒”。
(1)由图可知,小车从乙运动到丙位置所用的时间为    s,小车从乙到丙位置的整体运动速度为    m/s;
(2)小车在整个运动过程中速度    (选填“越来越大”“保持不变”“越来越小”)。
6.如图,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有木板(长为,底端有金属挡板)、小车(长停表、木块。
(1)实验时应保持斜面的倾角较   (选填“大”或“小” ,这是为了减小测量   (选填“路程”或“时间” 时造成的误差。
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越   (选填“大”或“小” ;小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越   (选填“大”或“小” 。
(3)一次实验中,小华测得小车从静止开始运动到两个车长的距离所用时间为。小车的平均速度为   。
(4)若保持斜面倾角不变,利用本实验提供的器材最多可测出   组小车由静止释放到撞击金属挡板过程中的平均速度。。
三.计算题(共1小题)
7.超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器,其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时,测速仪向汽车发出超声波,超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔发出一次信号,当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时,测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时,第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时。已知超声波的传播速度为,则:
(1)当汽车第一次反射信号时距测速仪有多远?
(2)这辆小汽车的速度为多少?(除不尽的保留一位小数)
四.解答题(共1小题)
8.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图所示为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小轿车距离测速仪时(如图甲),测速仪向小车发出超声波;超声波“追上”小轿车时,小轿车刚好运动到点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所用的时间。已知此路段限速为,超声波的速度为。求:
(1)超声波传播的路程;
(2)小车运动的路程;
(3)小车在此路段是否超速。
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课时1.4 速度的测量
【素养目标】
1.物理观念: 速度的计算公式。
2.科学思维:会用刻度尺测量路程,会用停表测量时间,会计算速度
3.科学探究:测量物体的运动速度
4.科学态度与责任:培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作
和收集数据的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表
达和交流的能力。
知识点一、测量小车运动的速度
问 题
公路上有许多速度监测设备,其中一种测速设备采用的是区间测速的方法(如图),即通过测算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。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的?
从公式可知,测算平均速度一般需要测量路程和时间两个物理量。在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头,当车辆经过这两个摄像头时都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间,从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。
请你想一想:应该怎样测量物体的速度?下面我们来实际测量一个沿斜面下滑的小车的平均速度。
1.测量小车运动的速度
【实验思路】
我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s,用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t,依据公式v= s/t,就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。
我们可以将长木板的一端用木块垫起,搭建一个斜面,使它保持很小的坡度。实验装置如图所示,小车可在这个斜面上运动。
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】
(1)将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车要通过的路程。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(3)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离;
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段所用的时间,算出小车通过上半段路程的平均速度。
(6)将实验中的相关数据填入下表中
路程s/cm 时间t/s 平均速度v/(cm·s-1)
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
怎样得到下半段的平均速度?
我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。方法是:根据前两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:,计算出通过下半段路程所用时间:,根据公式算出小车通过下半段的平均速度。
想想议议
某同学想测出小车在下半段路程的平均速度,提出可以把小车从斜面的中部开始释放,进行测量。想一想:这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度是否相等?说明原因。
【分析】小车在下滑过程中,到达中部的速度并不为零,所以让小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。三次平均速度的大小依次是。
【交流】
(1)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(2)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(3)实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)误差分析(实验误差主要来自于时间测量的误差)
①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速度偏大;
②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏大,平均速度偏小;
③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏大。
2.用传感器测量物体运动的速度
如图所示,A为可在斜面上自由移动的小车,B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离,然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
如果将传感器放置在合适的位置,实验者面对传感器,前后行走,就可以在计算机屏幕上观察实验者行走的速度。
3.超声波测距
如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t及超声波传播的速度v,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离 。
如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可测出物体移动的速度。
(1)区间测速
“区间测速”目前在全国大部分高速路实行。原理就是在两监测点安装监控和测速探头,测出一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。
(2)测速仪(定点测速)
如图所示是在高速公路上常见的测速装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如下图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式v=s/t可得出汽车的平均速度。
问题一:测量小车的运动速度
1.频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的A、B两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔0.1s闪光一次,照片上1cm代表空中实际距离10cm。
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是  A (选填“A”或“B”)球。
(2)用刻度尺测量照片上B球相邻位置之间的距离s5时,示数如图乙所示,则s5= 39.0 mm;B球通过s5的过程中的平均速度为v5= 3.9 m/s。
(3)用刻度尺测得照片上A球相邻位置之间的距离s2′=14.7mm,s3′=24.5mm,则A球通过s2、s3过程中的平均速度之比v2′:v3′= 3:5 。
【答案】(1)A (2)39.0;3.9;(3)3:5。
【解答】解:(1)由表格数据可知,单位时间内A球运动的路程长,说明A球的速度大,因此,先由静止下落的是A球;
(2)由刻度尺示数可知,s5的长度:s5=9.90cm﹣6.00cm=3.90cm=39.0mm;
B球通过s5的过程中的平均速度为v53.9m/s
(3)A球运动s2′和s3′所用的时间都是0.1s,
则v2′:v3′:s2′:s3′=14.7mm:24.5mm=3:5。
故答案为:(1)A (2)39.0;3.9;(3)3:5。
2.小红和小明“测量物体运动的平均速度”实验装置如图所示,他们两人所用的实验器材完全相同,也都各自进行了两次实验,分别测出了s1、t1和s2、t2,数据如下表。
小红 小明
路程 运动时间 路程 运动时间
s1=85.0cm t1=2.2s s1=87.0cm t1=2.0s
s2=42.0cm t2=1.5s s2=43.5cm t2=1.3s
(1)请计算出小红测量的小车通过路程s2的平均速度v2红= 0.238 m/s。
(2)请比较小明测量的小车两次运动的平均速度大小关系v1明 > v2明。
(3)分析上述数据可知,小红和小明测量的小车通过路程s1的平均速度v1红和v1明不一样,你认为可能的原因是什么?请作出简要分析  斜面的倾角不同导致的 。
【答案】(1)0.238;(2)>;(3)斜面的倾角不同。
【解答】解:(1)由表格数据得,小红测量的小车通过路程s2的平均速度v2红;
(2)小明测量的小车通过路程s1的平均速度v1明,小明测量的小车通过路程s2的平均速度v2明,故小明测量的小车两次运动的平均速度大小关系v1明>v2明;
(3)上述数据可知,小红和小明测量的小车通过路程s1的平均速度v1红和v1明不一样,原因可能为斜面的倾角不同导致的。
故答案为:(1)0.238;(2)>;(3)斜面的倾角不同。
问题二:超声波测距
3.如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来测速仪收到的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔为T,超声波在空气中传播的速度是v,若汽车是匀速行驶的,则根据图a、b分析可知,下列说法正确的是(  )
A.汽车第一次反射信号时距离测速仪的距离为
B.汽车第二次反射信号时距离测速仪的距离为
C.汽车反射两次信号的时间间隔为T
D.汽车的速度为
【答案】AD
【解答】解:A、由图b可以看出,发出超声波信号p1到p2有30个小格,时间间隔为T,
则一个小格的时间间隔为,
发出超声波信号p1到接受到反射信号n1时间为:ΔT112T,
此时超声波与汽车之间的距离:s1vΔT1vTvT,故A正确;
B、发出超声波信号p2到接受到反射信号n2的所用时间为:ΔT29T,
此时超声波与汽车之间的距离s2vΔT2vTvT,故B错误;
C、汽车反射两次信号的时间间隔:t=TΔT1ΔT2=TTTT,故C错误;
D、根据以上分析可知,汽车接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为:s=s1﹣s2vTvTvT,
则汽车的行驶速度:v车v,故D正确。
故选:AD。
4.汽车的超速是最大安全隐患,如图所示,图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的物体的速度;图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。假设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为3s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则汽车的速度是多少(结果保留一位小数)?
【答案】汽车的速度是17.9m/s。
【解答】解:P1、P2间的刻度值为30个格,时间长为1秒,发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格,则时间为:t1=12s=0.4s,
此时超声波前进的距离:s1vt1340m/s×0.4s=68m;
发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为:t2=9s=0.3s,
此时超声波返回的距离:s2vt2340m/s×0.3s=51m;
所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为:Δs=s1﹣s2=68m﹣51m=17m,
汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,即:t=28.5s=0.95s;
故汽车的行驶速度v17.9m/s.
答:汽车的速度是17.9m/s。
一.选择题(共2小题)
1.“测量物体运动的平均速度”实验中,用频闪照相机记录木块的运动过程,如图所示。已知,频闪照相机每隔拍一张照片,斜面长是,由该照片可估算木块从运动到的平均速度最接近  
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:由图可知,木块从运动到的距离略小于;
木块从运动到的时间为;

因此木块从运动到的平均速度应略小于,最接近,故错误,正确。
故选:。
2.如图,“探究小车从斜面下滑时速度的变化”的实验,下列做法中,能有效减少时间测量误差的是(  )
A.将斜面等分成更多段 B.适当减小斜面的高度
C.换用质量更大的小车 D.听到撞击挡板声停表
【答案】B
【解答】解:实验时小车下滑的速度过快,不便于测量时间,因此可减小斜面的倾斜角度。
将斜面等分成更多段、换用质量更大的小车、听到撞击挡板声停表均不影响小车的下滑速度,适当减小斜面的高度可减小小车的运动速度,便于测量时间,减少时间测量误差。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
二.实验探究题(共4小题)
3.小明用如图所示装置进行“测量物体运动的平均速度”实验。
(1)实验装置中,斜面倾角较小是为了使小车运动较  慢 (选填“快”或“慢” ,从而便于测量时间;
(2)读图可得,  ,  ,  。
【答案】(1)慢;(2)80.0;5;0.16。
【解答】解:(1)斜面的倾角越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应使它保持较小的坡度;
(4)路程,所用时间,则小车通过路程的平均速度为:;
故答案为:(1)慢;(2)80.0;5;0.16。
4.在《测量物体运动的平均速度》实验中:
(1)实验原理: v= 。
(2)实验器材: 刻度尺 、 秒表 、斜面、小车、金属片。
(3)如图所示是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知:
小球在做  变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。在  EF 两点间的平均速度最大。
【答案】(1)v=;(2)刻度尺;秒表;(3)变速;EF。
【解答】解:(1)测量平均速度的实验中,实验原理是运用公式v=;
(2)如果用刻度尺测出小车的路程,用秒表测出小车的运动时间,就可算出物体在这段时间内运动的平均速度。实验需要的器材有斜面、小车、金属片、木块、刻度尺和秒表;
(3)由图可知,在相等的时间内物体通过的路程越来越大,说明物体运动越来越快,即速度越来越大,故物体做变速直线运动;在相同的时间间隔内,通过EF的路程最大,所以EF两点间的平均速度最大。
故答案为:(1)v=;(2)刻度尺;秒表;(3)变速;EF。
5.小怡同学利用带有刻度尺的斜面、小车和停表进行实验,如图所示,图中显示她测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间丙的格式是“时:分:秒”。
(1)由图可知,小车从乙运动到丙位置所用的时间为  4 s,小车从乙到丙位置的整体运动速度为  0.16 m/s;
(2)小车在整个运动过程中速度  越来越大 (选填“越来越大”“保持不变”“越来越小”)。
【答案】(1)4;0.16;(2)越来越大。
【解答】解:(1)由图可知,乙到丙所用的时间为:5min10s﹣5min6s=4s,
由图可知,乙到丙的路程为:76.0cm﹣12.0cm=64.0cm=0.64m,
所以该过程的速度为;
(2)小车从斜面上端下滑的整个过程,相同路程所用的时间越来越少,整个过程是加速过程,速度越来越大。
故答案为:(1)4;0.16;(2)越来越大。
6.如图,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有木板(长为,底端有金属挡板)、小车(长停表、木块。
(1)实验时应保持斜面的倾角较  小 (选填“大”或“小” ,这是为了减小测量   (选填“路程”或“时间” 时造成的误差。
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越   (选填“大”或“小” ;小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越   (选填“大”或“小” 。
(3)一次实验中,小华测得小车从静止开始运动到两个车长的距离所用时间为。小车的平均速度为   。
(4)若保持斜面倾角不变,利用本实验提供的器材最多可测出   组小车由静止释放到撞击金属挡板过程中的平均速度。。
【答案】(1)小;时间;(2)大;大;(3)0.25;(4)7。
【解答】解:(1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些,这样可以减小测量时间时造成的误差。
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越大,小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越大;
(3)小车长,所以两个车长的距离,所以小车的平均速度;
(4)已知木板长为,小车长,所以利用本实验提供的器材最多可测由静止释放到撞击金属挡板过程中平均速度的小车数量是个。
故答案为:(1)小;时间;(2)大;大;(3)0.25;(4)7。
三.计算题(共1小题)
7.超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器,其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时,测速仪向汽车发出超声波,超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔发出一次信号,当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时,测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时,第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时。已知超声波的传播速度为,则:
(1)当汽车第一次反射信号时距测速仪有多远?
(2)这辆小汽车的速度为多少?(除不尽的保留一位小数)
【答案】(1)汽车第一次反射信号时距测速仪;
(2)这辆小汽车的速度约为。
【解答】解:(1)超声波在空气中传播速度为,测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时,说明汽车到测速仪的距离:;
(2)测速仪第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时,说明汽车到测速仪的路程;
又测速仪每隔发出一次信号,则两次反射信号位置之间的时间间隔△,两次反射信号位置之间的路程△,所以汽车的运动速度。
答:(1)汽车第一次反射信号时距测速仪;
(2)这辆小汽车的速度约为。
四.解答题(共1小题)
8.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图所示为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小轿车距离测速仪时(如图甲),测速仪向小车发出超声波;超声波“追上”小轿车时,小轿车刚好运动到点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所用的时间。已知此路段限速为,超声波的速度为。求:
(1)超声波传播的路程;
(2)小车运动的路程;
(3)小车在此路段是否超速。
【答案】(1)超声波传播的路程为;
(2)小车运动的路程为;
(3)小车在此路段没有超速。
【解答】解:(1)由可知,超声波传播的路程:;
(2)测速仪与汽车的距离等于超声波通过路程的一半,,
汽车通过的路程:;
(3)汽车通过段路程所用时间:,
汽车的速度为:,所以小车在此路段没有超速。
答:(1)超声波传播的路程为;
(2)小车运动的路程为;
(3)小车在此路段没有超速。
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