1.4 测量平均速度（专题训练）【四大题型】（解析版）

14 测量平均速度（专题训练）【四大题型】 【题型1 测量小车在斜面上运动的平均速度】.....................................................................................................1 【题型2 测量平均速度的其他方式】.....................................................................................................................9 【题型3 变速运动与平均速度】...........................................................................................................................18 【题型4 平均速度的计算】...................................................................................................................................28 【题型1 测量小车在斜面上运动的平均速度】 1．（2023•高新区模拟）在“测量物体运动的速度”的实验中，小枫同学利用如图所示装 置，用来测量小车从斜面上滑下时的平均速度，把斜面的右端用木块垫起，已知斜面的 长度为120m，B 点是斜面的中点；实验时，将小车放置在斜面点，松手后，小车依次 通过、B、三点的时间（停表每格为1s）如图所示，在小车下滑过程中，下列说法正确 的是（ ） ．以金属片为参照物，小车是静止的 B．小车B 段的平均速度小于段的平均速度 ．为了便于计时，只需将木块向斜面左端移动一点 D．测量小车从点运动到点的过程中B 段的平均速度，应将小车从B 点由静止释放 【答】B 【分析】（1）若物体相对于参照物的位置有变化，则物体是运动的，若物体相对于参 照物的位置没有变化，则物体是静止的； （2）已知B 段和段路程相等，由图可知B 段和段所用的时间，再根据v＝ 分析即可； （3）斜面坡度越大，小车在斜面上的速度越快，在斜面上的运动时间越短，不方便测 量时间，据此分析； （4）运动过程中小车在B 点的速度不为0。 【解答】解：、以金属片为参照物，小车的位置发生了变化，因此小车是运动的，故错 误； B、由图可知，B 段的长度为sB＝60m，由图中记录的时间可知B 段所用的时间为tB＝ 6s，则B 段的平均速度为：vB＝ ＝ ＝10m/s， 已知段的长度为s＝120m，段所用的时间为t＝8s，则段的平均速度为：v＝ ＝ ＝15m/s， 所以小车在B 段的平均速度小于在段的平均速度，故B 正确； 、斜面坡度越大，小车在斜面上的速度越快，在斜面上的运动时间越短，不方便测量时 间，因此为了便于计时，应使斜面的坡度较小，即应将木块向斜面右端移动一点，故错 误； D、若让小车从B 点由静止释放，测出小车到达点的时间，所测的时间不是运动过程中 下半程的时间； 小车从到的过程中通过B 点时的速度不为0，小车通过段的时间与B 段的时间之差才是 下半程B 段的时间，故D 错误。 故选：B。 2．（2022 秋•济阳区期末）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（ ） ．将斜面等分成更多段 B．适当减小斜面的高度 ．换用质量更大的小车 D．听到撞击挡板声停表 【答】B 【分析】斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越快，在斜面上运动的时间越短， 越不方便测量时间，可从此角度进行考虑。 【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D 错误，B 正确。 故选：B。 3．（2022 秋•如皋市期末）（多选）小明同学在测小车的平均速度的实验中，设计了如图 所示的实验装置：小车从斜面上的处由静止开始下滑，分别测出小车到达B 点和点的时 间。秒表显示格式为“时：分：秒”，以下说法正确的是（ ） ．图1 中段的路程为90m B．小车通过B 段的平均速度为40m/s ．为了便于测量时间应该使斜面保持较小的坡度 D．物体的运动常常可以用图像来描述，图2 中能反映图中小车运动情况的是图B 【答】D 【分析】（1）根据图中的刻度尺，可以读出段的路程； （2）从图中读出B 段路程和所用的时间，利用v＝ 可以计算出小车通过B 段的平均 速度； （3）斜面的一端用木块垫起，使它保持的坡度很小，这样做可以减缓小车下滑速度， 目的是便于测出小车运动的时间； （4）s t ﹣图像中倾斜直线代表着匀速直线运动，v t ﹣图像中倾斜直线代表着加速直线 运动。 【解答】解：、图中刻度尺的分度值为1m，读数时估读到分度值的下一位，所以段的 路程为800m，故错误； B、图中B 段的路程为400m＝04m，时间t＝15：35：23 15 ﹣ ：35：22＝1s， 则B 段的平均速度v＝ ＝ ＝04m/s，故B 错误； 、斜面的一端用木块垫起，使它保持的坡度很小，这样做的目的是便于测出小车运动的 时间，故正确； D、小车在斜面下滑中速度越来越快，所以是加速运动，s t ﹣图像中倾斜直线代表着匀 速直线运动，v t ﹣图像中倾斜直线代表着加速直线运动，小车在斜面上的运动为加速运 动，所以图像不符合题意，图像B 符合题意，故D 正确。 故选：D。 4．（2022 秋•武侯区期末）如图所示，在用斜面和木块做“测量物体运动的平均速度”实 验时，将带刻度的木板一端垫高做成斜面，小明用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的 运动过程。频闪照相机每隔05s 拍一张照片，照片记录了木块在不同时刻的位置。分析 可知到F 的运动路程为 450 m，木块从运动到F 的平均速度是 003 m/s。 【答】450；003。 【分析】测量长度时必须估读到分度值的下一位；根据速度的计算公式，算出速度。 【解答】解：由图可知，F 的长度s＝550m 100m ﹣ ＝450m＝0045m；时间t＝3×05s＝ 15s； 则木块从运动到F 的平均速度v＝ ＝ ＝003m/s； 故答为：450；003。 5．（2022 秋•秦都区期末）如图甲所示，使斜面保持较小的坡度不变，让小车从开始静止 下滑（其中B 为的中点），测出小车下滑的距离s 和所用时间t，并作出s t ﹣图像。由 图像乙可知，小车在B 段的平均速度为 05 m/s；小车在前半程B 的平均速度 小于 后半程B 的平均速度，若斜面的坡度较大，可能会使测量的 时间 不准确，导致计 算 速 度 的 结 果 误 差 大 。 【答】（1）05；（2）小于；（3）时间。 【分析】（1）已知小车在B 段运动的路程与运动时间，由平均速度公式v＝ 可以求出 小车在B 段的平均速度； （2）物体运动的快慢可以通过相同路程比时间的方法，用时较少的速度越快； （3）根据时间的测量分析。 【解答】解：（1）由图像数据可知，B 的总路程为100m 50m ﹣ ＝50m＝05m，用时4s 3s ﹣ ＝1s； B 段的平均速度为：v＝ s＝05m/s； （2）B 段与B 段的路程相同，B 段用的时间比B 段的长，所以B 段的平均速度小于B 段的平均速度； （3）若斜面的倾斜角度大，则小车的运动速度加快，可能会使测量时间的结果不准确， 导致计算速度的结果误差很大。 故答为：（1）05；（2）小于；（3）时间。 6．（2023•青秀区校级一模）小明利用如图所示的装置完成了“测量物体的平均速度”实 验（数字分别表示“时：分：秒”）。 （1）该实验的原理是 v ＝ ；为了完成实验，需要的测量工具有停表和 刻度尺 。 （2）经测量s1＝09m，s2＝04m，则小车在B 段的平均速度是 05 m/s，小车沿斜面 向下做 变速 （选填“匀速”或“变速”）运动。 （3）如果让小车过了点才开始计时，则所测段的平均速度 偏大 （选填“偏大”、 “偏小”或“不变”）。 【答】（1）v＝ ；刻度尺；（2）05；变速；（3）偏大。 【分析】（1）“测平均速度”的实验原理：v＝ ，实验中需要用停表测量时间，用刻 度尺测量路程； （2）先根据图示求出sB的距离和各段路程对应的时间，再利用速度公式计算速度； 分析计算的数据，判断小车的运动情况； （3）在测量过程中小车过了起始点才开始计时，测量时间测小了，路程不变，平均速 度就会变大。 【解答】解：（1）“测平均速度”的实验原理为v＝ ； 实验中需要用停表测量时间，用刻度尺测量路程； （2）s1＝09m，s2＝04m，则sB＝09m 04m ﹣ ＝05m， 由图知，tB＝1s， 则小车在B 段的平均速度：vB＝ ＝ ＝05m/s 由题意知B 段的距离短，时间长，B 段的距离长，时间短，所以B 段的平均速度大于B 段的平均速度，即小车在下滑过程中做变速（加速）运动； （3）在测量过程中小车过了点才开始计时，测量时间就会偏小了，路程不变，根据v＝ 可知，平均速度就会变大。 故答为：（1）v＝ ；刻度尺；（2）05；变速；（3）偏大。 7．（2023•佳木斯一模）小左在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验 装置，小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车在、B、三处时电子表 的显示情形（数字分别表示“时：分：秒”），则： （1）请根据图中所给信息回答：sB＝ 400 m，v＝ 030 m/s。 （2）通过实验测出小车从斜面顶端由静止下滑时通过B 段路程的平均速度v1，通过B 段路程的平均速度v2、通过全程的平均速度v3，则三者之间的大小关系是 v 2＞ v 3＞ v 1 。 【答】（1）400；030；（2）v2＞v3＞v1。 【分析】（1）根据图中信息可得出B 段的路程、段的路程和时间，再根据速度公式求 出段的平均速度； （2）根据小车下滑过程中运动速度的变化判断平均速度的大小关系。 【解答】解：（1）由图可知，B 段的路程为sB＝1000m 600m ﹣ ＝400m； 段的路程为s＝1000m 100m ﹣ ＝900m＝090m，段的时间为t＝15：35：23 15 ﹣ ：35：20 ＝3s， 则段的平均速度为：v＝ ＝ ＝030m/s； （2）小车通过B 的路程为：s1＝040m，通过B 的时间为：t1＝2s，所以小车在B 段路程 的平均速度为v1＝ ＝ ＝020m/s， 小车通过B 的路程为：s2＝600m 100m ﹣ ＝500m＝050m，通过B 的时间为：t2＝1s，所 以小车在B 段路程的平均速度为v2＝ ＝ ＝050m/s， 已知v3＝030m/s，所以v2＞v3＞v1。 故答为：（1）400；030；（2）v2＞v3＞v1。 8．（2023 春•无锡月考）在探究物体从斜面上下滑时的速度怎样变化时，利用带有刻度的 斜面、小车完成“测量小车的平均速度”的实验。如图所示，将小车从80m 刻度处静止 释放，先后通过B、B 两段路程。 （1）该实验的原理是 ；所需的测量工具还有 秒表 ； （2）实验时斜面坡度应较 小 （选填“大”或“小”），这样做的目的是减少测量 时间 （选填“路程”或“时间”）时所产生的误差； （3）图中B 段距离s2＝400m；测得通过B 段的时间t2为2s，则小车通过B 段的平均速 度v2＝ 02 m/s；下面选项中可准确反映整个段小车运动情况的是 D ； （4）小车通过B 段的时间t2为2s，又测得通过全程段的时间t1为35 秒，则小车通过B 段的平均速度为多少？ 027m/s 。（结果保留两位小数） （5）若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时，但当小车通过0 刻度线处时，由于测量 者不够专注，提前按下秒表停止计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏 大 。 （选填“大”或“小”） 【答】（1） ；秒表；（2）小；时间；（3）02；D；（4）027m/s；（5）大。 【分析】（1）测小车平均速度的原理是平均速度公式，实验过程中需要测量路程和时 间，用刻度尺测量路程，用停表测量时间； （2）若要计时方便，应使所用的时间长些； （3）（4）根据图象读出B 段的距离，运用公式v＝ 求出B 段的平均速度；小车下滑 过程中做加速运动，据此可以找出符合题意的图像； （5）提前按下停表计时，会导致计时有误，根据v＝ 可以知道测得的平均速度和真实 值之间的关系。 【解答】解：（1）本实验通过测量路程和时间，用速度公式求平均速度，故该实验的 原理是 。 为测量时间，本实验还需要用到秒表。 （2）实验时坡度要较小，这样小车运动的时间较长，能减少测量时间所引起的误差。 （3）小车通过B 段的平均速度为 小车向下运动时，速度越来越大，做加速运动，故B 不符合题意，D 符合题意。 故选D。 （4）小车通过B 段的时间为t3＝t1 t ﹣2＝35s 2s ﹣ ＝15s 所以B 段内的平均速度为 （5）若提前按下秒表停止计时，则测得的时间偏小，由 可知，测得的平均速度大 小比真实值偏大。 故答为：（1） ；秒表；（2）小；时间；（3）02；D；（4）027m/s；（5）大。 9．（2023•商河县一模）某小组进行“测量小车的平均速度”的实验装置如图所示，让小 车从斜面点由静止开始下滑，分别测出小车到达B 点和点的时间，测出不同阶段的平均 速度。 （1）该实验用到的金属挡板，下列不属于金属挡板的作用的是 。 使斜面保持一定的角度 B 让小车在指定的位置停下来 与小车相碰发出声音，便于测量时间 （2）若测量时，由于某同学对电子表的使用不熟练，导致小车已经过了点才开始计时， 则会导致测量小车B 段的平均速度会偏 大 （选填“大”或“小”）。 （3）实验时，小组成员发现下滑速度很快，不便于测量时间，请提出一条改进措施： 降低斜面的坡度 。 【答】（1）；（2）大；（3）降低斜面的坡度。 【分析】（1）实验中通过金属挡板可以使小车停下，小车撞击挡板发出声音，通过该 声音可以较准确计时； （2）若小车已经过了点才开始计时，则测得的B 段的时间偏小，再根据速度公式分析 B 段的平均速度的偏差； （3）降低斜面的坡度和增加斜面的粗糙程度都可以降低小车的下滑速度。 【解答】解：（1）实验中用金属挡板可以使小车在指定位置停下，并发出声音，方便 计时，故选：； （2）若小车已经过了点才开始计时，则测得的B 段的时间偏小，B 段的路程不变，由v ＝ 可知测得的B 段的平均速度偏大； （7）实验时，小组成员发现下滑速度很快，不便于测量时间，请提出一条改进措施： 降低斜面的坡度。 故答为：（1）；（2）大；（3）降低斜面的坡度。 【题型2 测量平均速度的其他方式】 10．（2023•邛崃市模拟）无风的天气，为测量篮球从与篮筐等高处由静止开始下落到地面 的平均速度，小奕用机械停表记录篮球下落的时间，用皮尺测量篮球下落的高度，由此 计算出篮球下落的平均速度。关于该实验的操作和分析，下列说法正确的是（ ） ．记录的时间应该是篮球由静止开始下落到完全停止的这段时间 B．做多次实验，目的是寻找普遍规律 ．有空气阻力比没有空气阻力测出的平均速度大 D．计算篮球下落的平均速度用到的方法是间接测量法 【答】D 【分析】（1）记录的时间应该是从篮球刚开始下落始，下落到地面一瞬间止； （2）测量物体运动的平均速度实验中，多次测量的目的是求平均值以减小误差； （3）篮球在有空气阻力时比没有空气阻力时下落相同的高度，所用时间偏长，据此分 析； （4）根据v＝ 计算出篮球下落的平均速度。 【解答】解：、记录的时间应该是篮球由静止开始下落到篮球下落到地面一瞬间这段时 间，故错误； B、做多次实验，目的是多次测量求平均值，减小误差，故B 错误； 、篮球在有空气阻力时比没有空气阻力时下落相同的高度所用时间偏长，根据v＝ 可 知，距离一定时，所用时间越长，速度越小，因此有空气阻力比没有空气阻力测出的平 均速度小，故错误； D、实验中用机械停表记录篮球下落的时间，用皮尺测量篮球下落的高度，根据v＝ 计算出篮球下落的平均速度，用到的方法是间接测量法，故D 正确。 故选：D。 11．（2023•三江县校级一模）无风的天气，小虹和同学一起用机械停表和刻度尺测量乒乓 球下落的平均速度，他们让乒乓球从三楼由静止竖直落到地面。对于实验有关的操作和 分析，下列说法正确的是（ ） ①该实验很简单，不必注意操作的安全 ②选择量程为1 米的刻度尺来测量路程 ③使用停表前，要先观察停表是否调零 ④所测速度不能表示乒乓球每一时刻的快慢 ．只有①② B．只有②③ ．只有③④ D．只有②④ 【答】 【分析】小虹和同学一起用机械停表和刻度尺测量乒乓球下落的平均速度，由于楼层较 高，操作要注意安全，选用恰当的测量工具，最终测量的为平均速度。 【解答】解：①让乒乓球从三楼由静止竖直落到地面，位置比较高，要注意操作安全， 故①错误； ②三楼的高度约为10 米，若选择量程为1 米的刻度尺来测量，需要在竖直方向上测量 多次，操作十分不方便，实际无法完成，故②错误； ③使用停表前，要先观察停表是否调零，故③正确； ④所测速度表示乒乓球的平均速度，故④正确。 故选：。 12．（2021 秋•崇川区期末）如图所示是小明参加升旗仪式的场景。五星红旗伴随着雄壮 的国歌声从处冉冉升至旗杆顶部。国歌演凑一遍的时间是46s。根据图中情形，估算红 旗上升的速度约为（ ） ．002m/s B．01m/s ．05m/s D．1m/s 【答】B 【分析】估测出红旗上升的时间和高度，利用速度公式计算红旗上升的速度。 【解答】解：国歌从响起到结束的时间是46s，即红旗上升的时间， 旗杆高度约8m，国旗宽度在16m 左右，点离地面高度约12m，则红旗上升的距离s＝ 8m 12m 16m ﹣ ﹣ ＝52m＝520m， 则红旗上升的速度约为v＝ ＝ ≈113m/s＝0113m/s，故B 是最接近的。 故选：B。 13．（2022 秋•利川市期末）为测量同学完成30m 步行的速度，由5 位同学组成了小组， 测量如图所示。 （1）测量原理是 v ＝ ，测量主要工具是 刻度尺 和 秒表 。 （2）同学们互换角色，进行了测量，数据表格如表，请补充记录项目的一处空白。 测量步行平均速度实验记录表 s/m t/s v/m/s 10 20 30