實(shí)驗(yàn)08測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度

實(shí)驗(yàn)梳理

_______________A

實(shí)驗(yàn)：測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1、練習(xí)使用刻度尺和停表測平均速度。

2、加深對(duì)平均速度的理解。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

用刻度尺測出物體運(yùn)動(dòng)的路程s,用停表測出通過這段路程所用的時(shí)間t,則物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)

s

的平均速度v=二。

【實(shí)驗(yàn)器材】

斜面、小車(或小球)、刻度尺、停表、金屬片

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程S],把S]和后

面測得的數(shù)據(jù)填入下表中。

(2)用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間4。

(3)根據(jù)測得的瓦、tA,利用公式匕=力算出小車通過斜面全程的平均速度匕。

(4)將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離$2。

(5)測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程力所用的時(shí)間與，利用公式%=力算出小車通過上

半段路程的平均速度丫2。

記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果

路程運(yùn)動(dòng)時(shí)間平均速度

S尸;二

$2=t?二

【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】

(1)斜面坡度不可以過小，否則小車做變速運(yùn)動(dòng)不明顯；坡度也不可以過大，否則，小車運(yùn)動(dòng)太快,

時(shí)間太短，不便于測量。

(2)測量路程時(shí)，不可從斜面頂端量到斜面末端或中點(diǎn)，必須從小車的車頭量到車頭，或從車尾量

到車尾，否則計(jì)算有誤。

(3)金屬片的作用確保終點(diǎn)在同一位置，可以更準(zhǔn)確測出小車到達(dá)斜面底部的時(shí)間；金屬片的放

置，要跟斜面垂直。

(4)準(zhǔn)確測定時(shí)間是減小實(shí)驗(yàn)誤差的關(guān)鍵。

(5)實(shí)驗(yàn)中多次測量求平均值的目的減小誤差；多次測量的方法具體應(yīng)該是每次讓小車從同一高

度由靜止釋放，且金屬片位置不變。

【分析論證】

(1)計(jì)算平均速度。

(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷小車運(yùn)動(dòng)的情況(小車在斜面做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大)

路程運(yùn)動(dòng)時(shí)間平均速度

M=0.64=4匕=0.15

t=2.5

=0.32V2=0.12

q=：—%2=1.5

邑二比-52=03v3=0.2

(3)小車在各階段的平均速度大小的判斷(丫上半程＜隆程＜丫下半程)，特別需要注意的是:

,,上半程下半程

丫全程I2°

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

小車在斜面上做變速直線運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車平均速度的大小不同，小車從斜面頂端運(yùn)動(dòng)

到斜面底端的過程中速度越來越大。

【實(shí)驗(yàn)誤差分析】

(1)過了終點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測出的平均速度會(huì)偏??；未通過終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，測出的平均速度會(huì)偏

大。

(2)實(shí)驗(yàn)中保持斜面的傾角較小，是為了減小測量時(shí)間時(shí)帶來的誤差。

考向點(diǎn)撥

____________________J

《測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度》常考問題：

(1)實(shí)驗(yàn)的原理：v=-

t

(2)實(shí)驗(yàn)需要的測量器材有哪些：小車、金屬片、木板、秒表、刻度尺

(3)為了便于測量小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，應(yīng)使斜面保持較小的坡度;

(4)判斷小車從斜面滑下做什么運(yùn)動(dòng)：加速運(yùn)動(dòng)

(5)金屬片的作用：擋住小車，方便記錄時(shí)間

(6)誤差的判斷：測量時(shí)，若小車過了起始點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所求速度會(huì)偏大；若小車到達(dá)終點(diǎn)還

沒有停止計(jì)時(shí)，所測量的運(yùn)動(dòng)速度偏小。

(7)小車通過全程和上半段路程的平均速度大小的比較：v金峻v上半段

(8)計(jì)算對(duì)應(yīng)路程的平均速度：平均速度=對(duì)應(yīng)的路程+對(duì)應(yīng)的時(shí)間

(9)小車上半段路程和下半段路程的平均速度大小的比較：v下半段X上半段

(10)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測量，目的是：減小誤差。

(11)實(shí)驗(yàn)中，如何獲取下半程的平均速度：不測量，利用已有數(shù)據(jù)求得下半程的時(shí)間和路程，再

計(jì)算得到下半程的平均速度。

Y典例精析)

【典例1】

如圖所示，某興趣小組在斜面上測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止開始下

滑，分別測出小車到達(dá)8點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。

(1)如圖所示，實(shí)驗(yàn)中還需要的測量工具是;

(2)剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)小車下滑的速度很快，不便于測量時(shí)間，此時(shí)應(yīng)該(選填“增大”

或“減小”)斜面的坡度；

(3)在測量小車到達(dá)8點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果小車過了8點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測得段的平均速度會(huì)偏—

(選填“大”或“小”)；

(4)為了測量小車從A滑到C時(shí)下半程的平均速度，小熙讓小車從B點(diǎn)由靜止釋放，測出小車到達(dá)

C點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度，他的測量方法是(選填“正

確”或“錯(cuò)誤”)；

(5)如果測得小車從A滑到C的時(shí)間為2.4s,小車從A滑到B的時(shí)間1.6s,則BC段的平均速度為一

m/s；

(6)同學(xué)們畫出了小車從A到C的s-t圖像或v-t圖像。其中與事實(shí)相符的是o

【典例2】

以下是小建同學(xué)做“測量小車的平均速度”時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告(摘要)，請(qǐng)你將其報(bào)告中的內(nèi)容補(bǔ)充完

整。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y量小車的平均速度

【實(shí)驗(yàn)原理】

【實(shí)驗(yàn)器材】小車、、長木板、金屬擋板、長方體木塊;

【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示

【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】如表所示

測量的物理量A8段8C段AC段

路程s(cm)40.040.080.0

時(shí)間t(s)4.0—6.5

平均速度V(cm/s)—16.012.3

【實(shí)驗(yàn)分析】

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了方便測量時(shí)間，使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，應(yīng)_________(填“增大”

或“減小”)斜面的坡度；

(2)由表可得，加c=s；；小車在AB段的平均速度VAB=cm/So

41對(duì)點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)練1]

如圖所示，在“測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，在A點(diǎn)由靜止釋放一輛小車，小車加速向下運(yùn)

(2)實(shí)驗(yàn)中，斜面坡度應(yīng)該較(大/小)，目的是(延長/縮短)小車的運(yùn)動(dòng)

時(shí)間；

(3)實(shí)驗(yàn)中測得全程AC的平均速度為叨,上半程AB的平均速度為”2，那么匕

v2(>/</=)；

(4)小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)，一只手操作秒表，另一只手釋放小車，由于緊張，按下秒表的同時(shí)總會(huì)把小車

向后拉一點(diǎn)才松開小車，這樣操作會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的平均速度(偏大/偏小)。

【訓(xùn)練2】

(1)小兮在“測小車平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小車從帶刻度、分度值為

1cm的斜面頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子秒表(單位：s)所顯示的時(shí)

間；

①實(shí)驗(yàn)原理是;

②實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使斜面的坡度小些，這樣做的目的是減小測量______(選填“時(shí)間”或潞程”)的誤

差；

③某次實(shí)驗(yàn)的過程如圖所示，圖中的電子秒表分別表示小車在斜面頂端、中點(diǎn)和底端不同時(shí)刻，

如果小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則測得上半段的平均速度VAB會(huì)(選填“偏大”“偏小”或“不

變”)；小車通過斜面下半段的路程為cm,下半段的平均速度是聯(lián)=向s。

(2)愛思考的小明同學(xué)用另一套裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。他將小車從坡頂A處靜止釋放，測

出小車從A滑到坡底C處的時(shí)間t!=2.5s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點(diǎn)8處的

時(shí)間31.8s；

①小明想測量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從處靜

止釋放，并在2處開始計(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)；

②物體運(yùn)動(dòng)的情況還可以通過另一種辦法即時(shí)測定顯現(xiàn)出來，位置傳感器利用超聲波測出不同時(shí)

刻小車與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車在A到C不同位置的速度(如圖乙)。屏幕圖像如圖丙所

示，橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時(shí)是(勻速/加速)運(yùn)動(dòng)

的；小車到達(dá)坡底時(shí)的速度為m/s；

③通過查閱資料，得知速度?時(shí)間圖像與橫坐標(biāo)軸所包圍部分(即圖中陰影部分)的面積就是小

車運(yùn)動(dòng)的距離。如圖丁是小車A運(yùn)動(dòng)的v?/圖像(圖像的趨勢(shì)不改變)，請(qǐng)通過丁圖分析出小車A在

O~ls內(nèi)的平均速度為m/s。如果在小車A開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在A后方1m處釋放一同向勻速運(yùn)動(dòng)

的小車B,當(dāng)z=5s時(shí)兩車在某位置恰好相遇，則小車B的速度大小m/so

【訓(xùn)練3】

如圖1所示是測量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均速度實(shí)驗(yàn)，讓小車從A點(diǎn)由靜止開始下滑，分別測

出小車到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。

(1)該實(shí)驗(yàn)原理是o

(2)實(shí)驗(yàn)中需要的測量工具有刻度尺和o

(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該控制斜面的坡度較(選填“大”或“小”)，其目的是便于測量_________0

(4)如果測得小車從A點(diǎn)到達(dá)8點(diǎn)的時(shí)間Mfi=1.6s,從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間tAc=2As,則8c段的

平均速度為m/so

(5)圖2中能正確反映小車在下滑過程中運(yùn)動(dòng)情況的s—f圖像是(選填序號(hào))。

(6)實(shí)驗(yàn)中，測量小車在不同階段的平均速度，目的是o

A.探究小車從斜面上滑下過程中速度變化的規(guī)律

B.求速度的平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差

【訓(xùn)練4】

如圖所示是“速度的測量”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下，分別測出小車到

達(dá)8點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可求出不同路段小車的速度。

10:35:00

(1)實(shí)驗(yàn)原理是;

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，應(yīng)___________(選填“增大”或“減小”)斜面的

傾斜角度；

(3)小車在AC段的平均速度m/s；

(4)如果不小心讓小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所測AC段的平均速度會(huì)(選填“偏

大”、“偏小”或“不變”)；

(5)為了測量小車在AC段運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度，某同學(xué)讓小車從8點(diǎn)靜止釋放，測出小

車到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度。他的做法是的。(填

“正確”或“錯(cuò)誤”)。

(6)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)情況最接近下列的哪個(gè)圖像。

【訓(xùn)練5】

為比較紙錐下落快慢，小明和小華用兩個(gè)相同的紙片分別裁去一個(gè)扇形(如圖甲)，做成兩個(gè)錐

角不等的紙錐A、B。

甲乙丙

(1)小明想通過比較從同一高度、同時(shí)釋放的紙錐A、B下落到水平地面的先后情況，來比較紙錐

下落的快慢。他應(yīng)選擇圖______(選填“乙”或“丙”)中的位置開始釋放。觀察到現(xiàn)象后，小明準(zhǔn)備測量

紙錐下落的平均速度，并設(shè)計(jì)了記錄數(shù)據(jù)的表格。

速度(

運(yùn)動(dòng)物體下落高度h/m—v/m§b

紙錐

①測量紙錐下落速度的原理是

②請(qǐng)將表格橫線處內(nèi)容補(bǔ)充完整—

(2)如圖丁所示是小華利用頻閃照相機(jī)拍攝到的紙錐從A處下落的運(yùn)動(dòng)情況，照相機(jī)每隔0.5s拍照

一次。

①該刻度尺的分度值為,跖段紙錐下落的速度是m/s；

②紙錐下落過程中速度變化情況大致是下列圖像中的o

【訓(xùn)練6】

在“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)速度”時(shí)，在長約120cm的有機(jī)玻璃管中注水，管內(nèi)留一個(gè)小氣泡后封住開

口，將玻璃管右端抬高，使氣泡處在右端；再把右端放到桌面上，觀察氣泡的運(yùn)動(dòng)情況，如圖甲所

zj\O

乙

從0點(diǎn)開始的路程

020406080

s/cm

從。點(diǎn)開始計(jì)時(shí)的010.119.930.040.2

時(shí)間〃s

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)以氣泡的作為參照點(diǎn)計(jì)時(shí);

(2)測得氣泡運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間數(shù)據(jù)如上表，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出它運(yùn)動(dòng)的M圖像-分析圖像

可知，從0cm處到80cm處的過程中，它運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間成,此過程中它近似做

運(yùn)動(dòng)。

【訓(xùn)練7】

小麗和小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“測量小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)。她讓小車從斜面的A點(diǎn)由

靜止開始下滑，并記錄小車運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間。

(1)本實(shí)驗(yàn)需要的測量工具是刻度尺和;

(2)為更便于測量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)開始前，小麗需調(diào)節(jié)木塊的位置，使斜面保持較

(選填“大”或“小”)的坡度；

(3)小麗測得s=90cm,ZAC=4.5S,則小車通過AC段的平均速度為m/s；

(4)為了測量小車通過AC全程過程中下半程BC段的平均速度，同組的小明讓小車從B點(diǎn)由靜止釋

放，測出小車到C點(diǎn)的時(shí)間，之后計(jì)算小車在段的平均速度。小麗認(rèn)為小明的做法不正確。據(jù)你

分析小明的測量結(jié)果比小車通過AC全程過程中下半程段的平均速度0(選填“大”或

“小”)

金屬;

【訓(xùn)練8】

在物理實(shí)驗(yàn)課上，小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“測量小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)。他的主要實(shí)驗(yàn)

步驟如下：

①把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的全程路程電，用秒

表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間。；

②將金屬片移至斜面的中部，仿照上述步驟，分別測量出小車通過上半段路程S2及所用時(shí)間質(zhì)；

③計(jì)算出小車通過全程和通過上半段路程的平均速度匕、匕。

請(qǐng)完成下列問題：

(1)組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要使斜面保持較小的坡度，這樣做的目的是；

⑵測得4=3s,?2=2s,貝匹v2(選填“大于”“等于”或“小于”)；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中的測量數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出小車從斜面頂端滑下時(shí)，通過下半段路程的平均速度匕的

表達(dá)式：(用字母表示)。

【訓(xùn)練9】

小明用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，研究物體從斜面上滑下過程中速度的變化。

(1)實(shí)驗(yàn)中使斜面保持較小的坡度，是為了便于測量____________O

(2)AC段距離為80cm,8為AC中點(diǎn)，測得小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為1.4s,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到

C點(diǎn)的時(shí)間為2.0s,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以判斷力%。(選填

(3)為使測量更準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)更直觀，用位置傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的VT圖像與圖乙中

相似。

(4)撤掉金屬片，讓小車從A點(diǎn)自由滑下，發(fā)現(xiàn)小車在水平木板上滑行一段距離停止，說明力可以

改變物體的,在木板上鋪上薄玻璃板，讓小車仍從A點(diǎn)自由滑下，發(fā)現(xiàn)小車在玻璃面上

滑行距離更,由此推理：若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力，它將做運(yùn)動(dòng)。

▼真題感悟)

1.(2024?山東威海)2024年6月2日清晨，“嫦娥六號(hào)”成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)

選著陸區(qū).探測器經(jīng)歷了減速、懸停、自由下落等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程。為了解探測器在月球上自由下落

的有關(guān)情況，學(xué)校科技小組開展了相關(guān)研究。

第一步：實(shí)驗(yàn)探究。

(1)測量平均速度的原理為：(用公式表示)。

猜想：沒有空氣阻力時(shí)，物體由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，下落的速度可能與物體的質(zhì)量、體積、形狀及下

落時(shí)間有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)：如圖所示，為了在地球上模擬月球表面沒有空氣的環(huán)境，實(shí)驗(yàn)均在抽真空的豎直管道內(nèi)進(jìn)

行。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將不同數(shù)量的相同沙包放入不同的容器內(nèi)，依次進(jìn)行了甲、乙、丙、丁四次實(shí)驗(yàn)，物體

在0s時(shí)由靜止落下，利用頻閃攝影記錄了物體在Os、Is、2s、3s時(shí)的位置。(各種容器的質(zhì)量均相

等，容器形狀和體積已在圖中標(biāo)注)

□沙包

"W

形狀體積

正方體□100cm3

耳棱體/\100cm3

:正方體口70cm3

(2)分析頻閃照片，若想驗(yàn)證物體下落的速度與質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)比較；若想驗(yàn)證物體下落

的速度與形狀是否有關(guān)，應(yīng)比較(上述兩空均選填“甲”“乙”“丙”“丁”)。綜合分析四次實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)

你判斷沒有空氣阻力時(shí)，物體由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，下落的速度與有關(guān)；

(3)利用精密測量技術(shù)測量速度，畫出圖中直線0。請(qǐng)推測f=4s時(shí)，物體的速度為m/s,他們

發(fā)現(xiàn)速度與時(shí)間的比上為定值，于是將這個(gè)定值定義為一個(gè)新的物理量，則這個(gè)物理量的單位

t

為;

第二步：聯(lián)想遷移。

(4)科技小組又發(fā)現(xiàn)“速度與時(shí)間的比值”與“地球表面物體所受重力大小與質(zhì)量的比值”存在某種神

奇的“巧合”。若這種“巧合”在月球上同樣成立，已知月球表面物體所受重力大小與質(zhì)量的比值約為

1.6N/kg,請(qǐng)判斷物體在月球上豎直下落過程的v-f圖象可能為圖中的(選填。

2.(2024?吉林)如圖是“測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)為便于測量小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，應(yīng)使斜面保持很的坡度。

(2)2為AC中點(diǎn)，5.=101,兩次實(shí)驗(yàn)小車都從A點(diǎn)由靜止下滑，到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為2.8s,

到達(dá)B點(diǎn)所用時(shí)間為2s,則小車通過AB段的平均速度為m/so

(3)由實(shí)驗(yàn)可得：小車在下滑過程中速度越來越0

3.(2024?江西)以下是某同學(xué)“測量小球運(yùn)動(dòng)的速度”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)你將報(bào)告內(nèi)容補(bǔ)充完整。

實(shí)

驗(yàn)

測量小球運(yùn)動(dòng)的速度

目

的

實(shí)

驗(yàn)

原—

理

實(shí)

驗(yàn)

小球、水平桌面、刻度尺、頻閃照相機(jī)

器

材

(1)一小球在水平桌面上沿直線運(yùn)動(dòng)，下圖是根據(jù)頻閃照相機(jī)拍攝的照片記

錄的小球運(yùn)動(dòng)軌跡，頻閃照相機(jī)每兩次閃光之間的時(shí)間間隔相等。

^[||||||||||11111111l^Pl1111111i^llj11111111111

實(shí)

驗(yàn)Ocm42737493(

步(2)分別測出小球通過的路程："B=___________cm,SBC=3L10cm,

驟

19.70cm；記錄這三段路程所對(duì)應(yīng)的時(shí)間：

t=1.Os,t=1.Os,t—1.0s

ABBCCDo

(3)分別計(jì)算小球通過這三段路程的平均速度。

實(shí)(1)小球在這三段路程的平均速度分別為：%=___________cm/s,

驗(yàn)vBC=31.10cm/s；VcD=___________cm/so

結(jié)

(2)Vab___________VcD(選填或“=")，小球在水平桌面上做_______

論

(選填“勻速”或“變速”)運(yùn)動(dòng)。

安

全小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不宜過快，以免小球動(dòng)能過___________,從桌面掉落時(shí)傷

提人。

示

實(shí)驗(yàn)08測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度

實(shí)驗(yàn)梳理

________/

實(shí)驗(yàn)：測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1、練習(xí)使用刻度尺和停表測平均速度。

2、加深對(duì)平均速度的理解。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

用刻度尺測出物體運(yùn)動(dòng)的路程s,用停表測出通過這段路程所用的時(shí)間3則物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)

的平均速度v=￡。

【實(shí)驗(yàn)器材】

斜面、小車(或小球)、刻度尺、停表、金屬片

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程M，把S1和后

面測得的數(shù)據(jù)填入下表中。

(2)用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間彳。

(3)根據(jù)測得的小利用公式匕=包算出小車通過斜面全程的平均速度匕。

八

(4)將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離與。

(5)測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程S2所用的時(shí)間利用公式％="算出小車通過上

半段路程的平均速度V2。

記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果

路程運(yùn)動(dòng)時(shí)間平均速度

匕=

4二

§2二12=V2=

【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】

(1)斜面坡度不可以過小，否則小車做變速運(yùn)動(dòng)不明顯；坡度也不可以過大，否則，小車運(yùn)動(dòng)太快,

時(shí)間太短，不便于測量。

(2)測量路程時(shí)，不可從斜面頂端量到斜面末端或中點(diǎn)，必須從小車的車頭量到車頭，或從車尾量

到車尾，否則計(jì)算有誤。

(3)金屬片的作用確保終點(diǎn)在同一位置，可以更準(zhǔn)確測出小車到達(dá)斜面底部的時(shí)間；金屬片的放

置，要跟斜面垂直。

(4)準(zhǔn)確測定時(shí)間是減小實(shí)驗(yàn)誤差的關(guān)鍵。

(5)實(shí)驗(yàn)中多次測量求平均值的目的減小誤差；多次測量的方法具體應(yīng)該是每次讓小車從同一高

度由靜止釋放，且金屬片位置不變。

【分析論證】

(1)計(jì)算平均速度。

(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷小車運(yùn)動(dòng)的情況(小車在斜面做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大)

路程運(yùn)動(dòng)時(shí)間平均速度

si=0.6『4匕二0.15

512=0.3t2=2.5V2=0.12

邑=邑一^2=0.3q—4—t2=1.5v3=0.2

(3)小車在各階段的平均速度大小的判斷(丫上半程＜丫全程＜丫下半程)，特別需要注意的是:

?十.上半程+丫下半程

丫全程I2°

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

小車在斜面上做變速直線運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車平均速度的大小不同，小車從斜面頂端運(yùn)動(dòng)

到斜面底端的過程中速度越來越大。

【實(shí)驗(yàn)誤差分析】

(1)過了終點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測出的平均速度會(huì)偏?。晃赐ㄟ^終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，測出的平均速度會(huì)偏

大。

(2)實(shí)驗(yàn)中保持斜面的傾角較小，是為了減小測量時(shí)間時(shí)帶來的誤差。

、\|小

考向點(diǎn)撥

《測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度》?？紗栴}:

s

(1)實(shí)驗(yàn)的原理：v=-―

t

(2)實(shí)驗(yàn)需要的測量器材有哪些：小車、金屬片、木板、秒表、刻度尺

(3)為了便于測量小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，應(yīng)使斜面保持較小的坡度；

(4)判斷小車從斜面滑下做什么運(yùn)動(dòng)：加速運(yùn)動(dòng)

(5)金屬片的作用：擋住小車，方便記錄時(shí)間

(6)誤差的判斷：測量時(shí)，若小車過了起始點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所求速度會(huì)偏大；若小車到達(dá)終點(diǎn)還

沒有停止計(jì)時(shí)，所測量的運(yùn)動(dòng)速度偏小。

(7)小車通過全程和上半段路程的平均速度大小的比較：—半段

(8)計(jì)算對(duì)應(yīng)路程的平均速度：平均速度=對(duì)應(yīng)的路程+對(duì)應(yīng)的時(shí)間

(9)小車上半段路程和下半段路程的平均速度大小的比較：、下半限丫上半段

(10)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測量，目的是：減小誤差。

(11)實(shí)驗(yàn)中，如何獲取下半程的平均速度：不測量，利用已有數(shù)據(jù)求得下半程的時(shí)間和路程，再

計(jì)算得到下半程的平均速度。

可典例精析)

【典例1】

如圖所示，某興趣小組在斜面上測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止開始下

滑，分別測出小車到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。

(1)如圖所示，實(shí)驗(yàn)中還需要的測量工具是；

(2)剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)小車下滑的速度很快，不便于測量時(shí)間，此時(shí)應(yīng)該(選填“增大”

或“減小”)斜面的坡度；

(3)在測量小車到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果小車過了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測得AB段的平均速度會(huì)偏—

(選填“大”或“小”)；

(4)為了測量小車從A滑到C時(shí)下半程的平均速度，小熙讓小車從B點(diǎn)由靜止釋放，測出小車到達(dá)

C點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度，他的測量方法是(選填“正

確”或“錯(cuò)誤”);

(5)如果測得小車從A滑到C的時(shí)間為2.4s,小車從A滑到8的時(shí)間1.6s,則段的平均速度為一

m/s；

(6)同學(xué)們畫出了小車從A到C的s-t圖像或v-f圖像。其中與事實(shí)相符的是。

A5AV

A/,O

r工

【答案】(1)停表；(2)減小；(3)??；(4)錯(cuò)誤;(5)0.5；(6)D

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中需要記錄小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，因此還需要的測量工具是停表。

(2)當(dāng)斜面坡度較大時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)速度較快，不便于測量時(shí)間，因此應(yīng)該減小斜面的坡度，使小

車運(yùn)動(dòng)速度減慢，此時(shí)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長，便于測量時(shí)間。

(3)在測量小車到達(dá)3點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果小車過了2點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則測出的小車通過段所

用的時(shí)間變大，由v=±可知，測出的段的平均速度會(huì)偏小。

t

(4)小車從A到C的過程中通過B點(diǎn)時(shí)的速度不為0,讓小車從B點(diǎn)由靜止釋放，測出小車到達(dá)

C點(diǎn)的時(shí)間，所測的時(shí)間不是運(yùn)動(dòng)過程中下半程的時(shí)間；小車通過AC段的時(shí)間與AB段的時(shí)間之差才

是下半程BC段的時(shí)間，他的測量方法是錯(cuò)誤的。

(5)測得小車從A滑到C的時(shí)間為2.4s,小車從A滑到8的時(shí)間1.6s,則小車通過BC段所用的

時(shí)間為

tBC=tAC—tAB=2.4s—1.6s=0.8s

由圖可知%c=40.0cm,則則BC段的平均速度為

sRr40.0cm__.__.

vRC==----------=50cm/s=0.5m/s

tBC0.8s

(6)小車從A到C做加速直線運(yùn)動(dòng)，A圖中物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B圖中速度隨時(shí)間的增加不

變，即物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；C圖中路程增加的幅度小于時(shí)間增加的幅度，即物體做減速運(yùn)動(dòng)；D圖

中速度隨時(shí)間的增加而增加，即物體做加速直線運(yùn)動(dòng)；故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。

【典例2】

以下是小建同學(xué)做“測量小車的平均速度”時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告(摘要)，請(qǐng)你將其報(bào)告中的內(nèi)容補(bǔ)充完

整。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y量小車的平均速度

【實(shí)驗(yàn)原理】—；

【實(shí)驗(yàn)器材】小車、、、長木板、金屬擋板、長方體木塊；

【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示

4

【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】如表所示

測量的物理量AB段8C段AC段

路程s(cm)40.040.080.0

時(shí)間t(s)4.0—6.5

平均速度v(cm/s)—16.012.3

【實(shí)驗(yàn)分析】

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了方便測量時(shí)間，使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，應(yīng)________(填“增大”

或“減小”)斜面的坡度；

(2)由表可得，加c=s；；小車在AB段的平均速度VAB=cm/so

【答案】v=-刻度尺秒表減小2.510.0

t

【解析】[1]⑵[3]實(shí)驗(yàn)室中無直接測量速度的工具，需要利用刻度尺測量路程，秒表測量時(shí)間，運(yùn)

用丫=￡公式求得平均速度的大小，因此測量平均速度的實(shí)驗(yàn)原理是丫=￡,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有刻度

tt

尺、秒表。

(1)[4]斜面的坡度越大，小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度越快，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，時(shí)間測量誤差越大，

因此為了便于測量時(shí)間，應(yīng)減小斜面的坡度。

(2)[5]據(jù)表可知，小車在段所用的時(shí)間為奴=6.5s-4s=2.5s

s40bcm

[6]小車在AB段的平均速度為vAB=--=——=10.0cm/s

41對(duì)點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)練1】

如圖所示，在“測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，在A點(diǎn)由靜止釋放一輛小車，小車加速向下運(yùn)

動(dòng)，先后經(jīng)過8、C兩點(diǎn)，AB=BC。

(1)實(shí)驗(yàn)的原理是，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要的測量工具是秒表和

(2)實(shí)驗(yàn)中，斜面坡度應(yīng)該較(大/小)，目的是(延長/縮短)小車的運(yùn)動(dòng)

時(shí)間;

(3)實(shí)驗(yàn)中測得全程AC的平均速度為vi,上半程AB的平均速度為匕，那么匕

v2(>/</=)；

(4)小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)，一只手操作秒表，另一只手釋放小車，由于緊張，按下秒表的同時(shí)總會(huì)把小車

向后拉一點(diǎn)才松開小車，這樣操作會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的平均速度(偏大/偏小)。

【答案】(l)v=2刻度尺

t

(2)小延長

(3)>

(4)偏小

【解析】(1)口］⑵平均速度是指某段時(shí)間內(nèi)的路程與這段時(shí)間的比值，所以測小車平均速度的實(shí)

驗(yàn)原理為丫=上；實(shí)驗(yàn)中使用刻度尺測量路程，用秒表測量時(shí)間。

t

(2)斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)越快，過某點(diǎn)的時(shí)間會(huì)越短，計(jì)時(shí)會(huì)越困難，

所以為延長小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，斜面坡度應(yīng)小些。

(3)由于小車在下滑過程中速度加快，即做加速運(yùn)動(dòng)，所以上半段的平均速度最小，下半段的平

均速度最大，全程的平均速度居中，即匕>匕。

(4)在按下秒表的同時(shí)總是會(huì)把小車向后拉一點(diǎn)才松開小車，會(huì)造成所測時(shí)間偏大，根據(jù)v=2可

t

知，會(huì)使所測量速度偏小。

【訓(xùn)練2】

(1)小兮在"測小車平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小車從帶刻度、分度值為

1cm的斜面頂端由靜止下滑，圖中的時(shí)間是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子秒表(單位：s)所顯示的時(shí)

間；

①實(shí)驗(yàn)原理是;

②實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使斜面的坡度小些，這樣做的目的是減小測量______（選填“時(shí)間”或“路程”）的誤

差；

③某次實(shí)驗(yàn)的過程如圖所示，圖中的電子秒表分別表示小車在斜面頂端、中點(diǎn)和底端不同時(shí)刻，

如果小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則測得上半段的平均速度VAB會(huì)（選填“偏大”“偏小”或“不

變”）；小車通過斜面下半段的路程為cm,下半段的平均速度是%c=m/so

（2）愛思考的小明同學(xué)用另一套裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。他將小車從坡頂A處靜止釋放，測

出小車從A滑到坡底C處的時(shí)間tl=2.5s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點(diǎn)B處的

時(shí)間f2=1.8s；

①小明想測量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從處靜

止釋放，并在8處開始計(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)；

②物體運(yùn)動(dòng)的情況還可以通過另一種辦法即時(shí)測定顯現(xiàn)出來，位置傳感器利用超聲波測出不同時(shí)

刻小車與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車在A到C不同位置的速度（如圖乙）。屏幕圖像如圖丙所

示，橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時(shí)是（勻速/加速）運(yùn)動(dòng)

的；小車到達(dá)坡底時(shí)的速度為m/s；

③通過查閱資料，得知速度?時(shí)間圖像與橫坐標(biāo)軸所包圍部分（即圖中陰影部分）的面積就是小

車運(yùn)動(dòng)的距離。如圖丁是小車A運(yùn)動(dòng)的v?t圖像（圖像的趨勢(shì)不改變），請(qǐng)通過丁圖分析出小車A在

0~ls內(nèi)的平均速度為m/So如果在小車A開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，在A后方1m處釋放一同向勻速運(yùn)動(dòng)

的小車B,當(dāng)仁5s時(shí)兩車在某位置恰好相遇，則小車B的速度大小m/so

【答案】（l）v=2時(shí)間偏大40.00.4

t

（2）A加速0.80.10.7

【解析】（1）①川實(shí)驗(yàn)過程中用刻度尺測出小車運(yùn)動(dòng)的路程s,用秒表測出小車運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間

t,利用v=）即可算出速度，因此，該實(shí)驗(yàn)的原理為丫=￡。

tt

②⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的坡度小些，小車運(yùn)動(dòng)得慢，測量時(shí)間時(shí)誤差小一點(diǎn)。

③⑶如果小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，會(huì)使測得時(shí)間偏小，根據(jù)速度v=；可知，測得上半段的平均

速度VAB偏大。

[4][5]由圖可知，小車下半段通過的路程為%c=400。加=0.400m

小車通過斜面下半段的速度為%C=產(chǎn)=等巴=0?4m/s

，BCIS

（2）①口]小明想測量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中后半段的平均速度應(yīng)從A處靜止釋放。

②⑵[3]通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)的；由圖像可知，小車運(yùn)動(dòng)到坡地時(shí)的

速度為0.8m/s。

③[4]圖丁中陰影部分的面積為s丁=1vT?T=^x0.2m/sxls=0.1m

則小車A在O~ls內(nèi)的平均速度為v平均=子=之變=O.lm/s

t~r~AS

[5]由圖像可知，小車A的速度與時(shí)間成正比，比例系數(shù)%=絲吆=0.2m/s2

Is

則小車A在5s末的速度為以=必=0.2m/s2x5s=lm/s

由題意可得，小車A在相遇時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離為SA=gvAfA=gxlm/sx5s=2.5m

根據(jù)題意可知，小車B運(yùn)動(dòng)的路程為SB=SA+l〃?=2.5m+lm=3.5m

SR3.5m八rz

小車B的運(yùn)動(dòng)速度為VB=f=^—=S7m/s

tB5s

【訓(xùn)練3】

如圖1所示是測量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均速度實(shí)驗(yàn)，讓小車從A點(diǎn)由靜止開始下滑，分別測

出小車到達(dá)3點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。

(1)該實(shí)驗(yàn)原理是o

(2)實(shí)驗(yàn)中需要的測量工具有刻度尺和。

(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該控制斜面的坡度較(選填“大”或“小”)，其目的是便于測量_________o

(4)如果測得小車從A點(diǎn)到達(dá)2點(diǎn)的時(shí)間￡4B=1.6S,從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間ZAC=2.4S,則段的

平均速度為m/so

(5)圖2中能正確反映小車在下滑過程中運(yùn)動(dòng)情況的s—f圖像是(選填序號(hào))。

(6)實(shí)驗(yàn)中，測量小車在不同階段的平均速度，目的是o

A.探究小車從斜面上滑下過程中速度變化的規(guī)律

B.求速度的平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差

【答案】(l)v=，；(2)秒表；(3)小時(shí)間；(4)0.5；(5)④；(6)A

【解析】(1)如果能測量出小車通過的距離及所用的時(shí)間，根據(jù)V=±就可求出小車的平均速度,

t

該實(shí)驗(yàn)的原理是？=士。

t

(2)實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測量路程，用秒表測量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(3)口］［2］斜面坡度越大，小車沿斜面向下運(yùn)動(dòng)越快，計(jì)時(shí)會(huì)越困難，所以為了便于測量時(shí)間，斜

面的傾斜度應(yīng)較小，不宜過大。

(4)8C段的時(shí)間為jc=2.4s-1.6s=o.8s

BC段的路程為sBC=40.0cm-0.0cm=40.0cm=0.4m

sRr0.4m八一,

則BC段的平均速度為"BC=產(chǎn)=砥=0-5m/s

IV/?Oo

(5)①AB段和BC段距離相同，根據(jù)上半段的時(shí)間1.6s是下半段的0.8s的2倍，上半段的速度

比下半段小，小車在做加速運(yùn)動(dòng)，即小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)是速度越來越大，①是水平直線，路程不

變，表示物體靜止，故①不符合題意；

②③圖中③是一過原點(diǎn)傾斜向上的直線，表示做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②中路程增加比勻速時(shí)越來越

慢，說明做減速運(yùn)動(dòng)，故②③不符合題意；

④中路程增加比勻速時(shí)越來越快，說明做加速運(yùn)動(dòng)，故④符合題意。

故選④。

(6)實(shí)驗(yàn)中測量小車在不同階段的平均速度，是為了探究小車從斜面上滑下過程中速度變化的規(guī)

律，故A符合題意，B不符合題意。故選A。

【訓(xùn)練4】

如圖所示是“速度的測量”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下，分別測出小車到

達(dá)2點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可求出不同路段小車的速度。

(1)實(shí)驗(yàn)原理是;

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長些，應(yīng)___________(選填“增大”或“減小”)斜面的

傾斜角度；

(3)小車在AC段的平均速度m/s；

(4)如果不小心讓小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，則所測AC段的平均速度會(huì)(選填“偏

大”、“偏小”或“不變')；

(5)為了測量小車在AC段運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度，某同學(xué)讓小車從B點(diǎn)靜止釋放，測出小

車到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)過程中下半程的平均速度。他的做法是的。(填

“正確”或“錯(cuò)誤”)。

(6)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)情況最接近下列的哪個(gè)圖像

【答案】⑴v=￡

t

⑵減小

(3)0.16

(4)偏大

(5)錯(cuò)誤

(6)B

【解析】(1)物理實(shí)驗(yàn)室中無直接測量速度的工具，需要利用刻度尺測量路程，秒表測量時(shí)間，

結(jié)合v=上得出物體的平均速度，因此測量平均速度的原理是v=上。

tt

(2)斜面的坡度越大，小車運(yùn)動(dòng)的越快，時(shí)間越短，為了便于測量時(shí)間，應(yīng)減小斜面的坡度。

(3)圖中刻度尺的分度值是1cm,AC段的路程為

sAC=80.0cm-0.0cm=80.0cm=0.8m/s小車在AC段所用的時(shí)間為

tAC=10:35:05-10:35:00=5s小車在AC段的平均速度為

SAC0?8m八1乙,

vAC=-^-=------=0.16m/s

he5s

(4)小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí)，導(dǎo)致測量的時(shí)間偏小，根據(jù)v=2