实验题18测量物体运动的平均速度解析版冲刺2021年中考物理实验专题精做精练通用版

实验题18测量物体运动的平均速度（解析版）-冲刺2021年中考物理实验专题精做精练（通用版）一．实验：测量物体运动的平均速度实验器材：斜面、小车、停表、刻度尺实验原理：svt实验过程：1.使斜面保持很小的坡度；2.把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面的低端，测量小车要通过的路程S；3.测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t；4.根据公式:svt算出平均速度。5.将金属片移至斜面的中点，再次测量小车到金属片的距离，小车从斜面的顶端滑下，撞到金属片的时间。然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。表格:要点诠释：要使斜面保持较小的斜度，这样小车加速下滑的速度较慢方便计时；小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。二．真题精练1.（2020年枣庄中考真题）某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示，（1）依据照片可判断，小球在做________（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动；（2）如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB=5cm，sBC=15cm，则小球在BC段的平均速度为________m/s，小球在AC段的平均速度为________m/s；（3）如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图像是________；（4）小球在AD段运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1________v2（选填“”、“”或“=”）。【答案】（1）加速（2）0.75；0.50（3）C（4）【解析】【解答】(1)由照片可知，在相同时间，小球运动的距离间隔越来越大，所以小球在做加速运动。(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次，并测得sAB=5cm，sBC=15cm，则小球在BC段的平均速度为𝑣𝐵𝐶=𝑠𝐵𝐶𝑡𝐵𝐶=0.15m0.2s=0.75m/sAC段的距离𝑠𝐴𝐶=𝑠𝐴𝐵+𝑠𝐵𝐶=5cm+15cm=20cm=0.2mAC段所用的时间𝑡𝐴𝐶=𝑡𝐴𝐵+𝑡𝐵𝐶=0.2s+0.2s=0.4s则小球在AC段的平均速度𝑣𝐴𝐶=𝑠𝐴𝐶𝑡𝐴𝐶=0.2m0.4s=0.50m/s(3)由(1)知图中小球在做加速运动。图A中随着时间增加，速度在减小，不符合题意；图B中随着时间增加，速度不变，不符合题意；图C中随着时间增加，速度在增大，符合题意；图D中随着时间增加，速度先减小后增大，不符合题意。故能说明小球在斜面上运动情况的图像是C。(4)由照片可知，在相同时间，小球运动的距离间隔越来越大，所以小球在做加速运动。即小球的速度越来越大，则时间tAD中点未到达路程sAD中点，则v1v2【分析】（1）根据相同时间的路程，判断速度的变化；（2）利用路程和时间的比值计算速度；（3）加速运动时，速度随时间的增大而增大；（4）相同时间，距离间隔越大，所以在做加速运动。2.（2020年娄底中考真题）在湄江地质公园进行研学活动时，小明捡到一块形状怪异的小化石，为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案：（1）用天平称出小化石的质量。天平平衡后，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，小化石的质量为________g；（2）用量筒和水测量小化石体积，“先往量筒中倒入适量的水”，其中“适量”的确切含义是：①________；②小化石和水的总体积不能超过量筒量程；（3）小化石放入量筒前后的情况，如图乙所示（忽略细线的体积），小化石的密度是________g/cm3；（4）若小明先测出小化石的体积，将小化石从量筒中取出，然后用天平称出其质量，求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将________（选填“偏大”偏小”或“不变”）。【答案】（1）74（2）水不能太少，要能浸没小化石（3）3.7（4）偏大【解析】【解答】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值，小化石的质量m＝50g+20g+4g＝74g(2)量筒中倒入适量的水有两层含义：①水不能太少，要能浸没小化石；②水不能太多，穿天石浸没后，水面不能超过量程。(3)由乙图可知，小化石的体积为V＝V排水＝40cm3﹣20cm3＝20cm3则小化石的密度为ρ＝𝑚𝑉=74g20cm3＝3.7g/cm3(4)若先测体积，再测质量时石头上沾有水，使得测量的质量偏大，测得体积准确，根据密度公式ρ＝𝑚𝑉可知，测得石头的密度值将会偏大。【分析】（1）根据天平上砝码和游码的位置测量质量；（2）量筒中“适量”水，指要能浸没小化石，浸没后，水面不能超过量程；（3）根据量筒中液面高度差计算体积，利用质量和体积的比值计算密度；（4）若石块潮湿，测量的质量偏大，密度偏大。3.（2020年吉林中考真题）在“测量小车运动的平均速度”的实验中：（1）需要的测量工具有停表和________。（2）为了减小实验误差，应使斜面坡度较________些。（3）小车在3s内运动了0.9m，则它通过这段路程的平均速度为________m/s。【答案】（1）刻度尺（2）缓（或小）（3）0.3【解析】【解答】(1)“测量小车运动的平均速度”的实验，该实验的原理是𝑣=𝑠𝑡，所以需要的测量工具有停表和刻度尺。(2)为了提高计时的准确性并减小误差，应使所用的时间长些，小车运动的速度慢一些，所以应使斜面的坡度变小。(3)小车通过这段路程的平均速度𝑣=𝑠𝑡=0.9m3s=0.3m/s【分析】（1）（2）利用刻度尺测量物体运动的距离，利用秒表测量物体运动的时间；（2）为了便于测量小车运动的时间，斜面的倾斜程度应该设置的小一些；（3）结合小车运动路程和时间，利用速度公式求解小车的平均速度。二．真题精练1.小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示,让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tc。（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图10乙所示木块的长度为________cm（2）经测量，AB、BC段长度均为40.0cm，tB=3.0s，tC=5.0s，则小车在BC段的平均速度为________cm/s。（3）由以上可知：小车从斜面上A点滑下的过程是做________直线运动，小车的重力势能________，动能________（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）【答案】（1）2.70（2）20.0（3）变速（加速）；减小；增大【解析】【解答】（1）物体对应刻度尺的6.00cm和8.70cm，则物体长为8.70cm-6.00cm=2.70cm；（2）根据路程和时间计算速度为𝑣=𝑠𝑡𝐶=40.0𝑐𝑚5.0𝑠−3.0𝑠=20.0𝑐𝑚/𝑠；（3）根据相同路程但时间不同判断，斜面上下滑的物体作变速运动，小车下滑时，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大。【分析】（1）利用物体对应的刻度尺的刻度值的差计算物体的长度；（2）根据路程和时间的比值计算速度；（3）重力势能和高度有关，动能和物体的速度有关。2.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1所示，小球在做________（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动，小球受力________（选填“平衡”或“不平衡”）。（2）实验数据如下表所示，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𝑣𝐴𝐵________𝑣𝐵𝐶（选填“”、“”或“=”）。路程（m）运动时间（s）平均速度（m/s）经过某点时的速度（m/s）𝑠𝐴𝐵=0.3m𝑡𝐴𝐵=0.5s𝑣𝐴𝐵=0.6m/s𝑣𝐵=1.2m/s𝑠𝐵𝐶=0.9m𝑡𝐵𝐶=0.5s𝑣𝐵𝐶=𝑣𝐶=2.4m/s𝑠𝐶𝐷=𝑡𝐶𝐷=0.5s𝑣𝐶𝐷=3m/s𝑣𝐷=3.6m/s（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据做出了𝑣−𝑡图像，如图2所示，假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图中未画出），则该小球经过E点时的速度为________m/s。（4）小球在运动过程中，经过路程𝑠𝐴𝐸中点时的速度为𝑣1，经过时间𝑡𝐴𝐸中点时的速度为𝑣2，则𝑣1________𝑣2（选填“”、“”或“=”）。【答案】（1）加速；不平衡（2）1.8；1.5；（3）4.8（4）【解析】【解答】（1）由图1知，小球在相同时间内通过的路程越来越大，说明小球在做加速运动；而加速运动反映了小球的运动状态不断变化，所以小球受力不平衡。（2）由𝑣=𝑠𝑡得小球在BC段的平均速度为𝑣𝐵𝐶=𝑠𝐵𝐶𝑡𝐵𝐶=0.9m0.5s=1.8m/s，显然𝑣𝐴𝐵𝑣𝐵𝐶；CD段的路程为𝑠𝐶𝐷=𝑣𝐶𝐷𝑡𝐶𝐷=3m/s×0.5s=1.5m。（3）由𝑣−𝑡图像知，小球在斜面上的速度𝑣与时间t成正比关系，且比值大小为𝑣𝑡=2.4，因此经过2s后，小球通过E点时的速度为𝑣𝐸=2.4×2m/s=4.8m/s。（4）因为小球一直在做加速运动，所以小球经过路程𝑠𝐴𝐸中点时所用时间一定大于12𝑡𝐴𝐸，可见小球的速度为𝑣2时，小球还没到达路程𝑠𝐴𝐸的中点，也即是说，先有𝑣2后有𝑣1，所以有𝑣1𝑣2。【分析】测量平均速度原理（𝑣=𝑠𝑡）、速度的计算（明确某段路程对应的时间）以及误差的分析（让小车过了某点才开始计时，会导致时间的测量结果偏小；斜面的坡度越小，小车在斜面上运动的时间越长，时间越容易测量），从图上正确读出小车通过各段路程和对应的时间.3.如图，测平均速度时，测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t，小车长为S1，斜面长为S2。（1）小车从A到B的平均速度的数学表达式为v=________（用题中字母来表示）；（2）若小车还没放开之前就已开始计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏________；（3）如图中能够准确反应小车运动情况的是________。【答案】（1）𝑠2−𝑠1𝑡（2）小（3）C【解析】【解答】（1）由图可知，小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所通过的路程s=s2-s1，则小车从A到B的平均速度v=𝑠𝑡=𝑠2−𝑠1𝑡；（2）若小车还没放开之前就已开始计时，测得的时间偏大，根据v=𝑠𝑡可知，则测得的平均速度跟真实值相比偏小；（3）小车下滑过程做加速运动。A．s-t图象，路程s不随时间t变化而变化，所以物体处于静止状态，A不符合题意。B．s-t图像是过原点的直线，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，B不符合题意。C．由图可知，相同时间内通过的路程逐渐增加，物体做加速运动，C符合题意。D．由图可知，v-t图象，速度v不发生变化，物体做匀速直线运动，D不符合题意。故答案为：C。【分析】测量平均速度原理（v=𝑠𝑡）、速度的计算（明确某段路程对应的时间）以及误差的分析（让小车过了某点才开始计时，会导致时间的测量结果偏小；斜面的坡度越小，小车在斜面上运动的时间越长，时间越容易测量），从图上正确读出小车通过各段路程和对应的时间.4.如图所示，是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑，图中的圆圈是小车到达A，B两处时，电子时钟所显示的两个不同的时刻，则：（1）由图可知，斜面上的刻度尺的最小分度值为________mm。（2）该实验原理是________。（3）在实验中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当________（选填“大”或“小”）一些。（4）由图可知：小车在A，B两点间运动的平均速度为________m/s。【答案】（1）2（2）v=𝑠𝑡（3）小（4）0.03【解析】【解答】（1）由