人教版八年级上册第4节 测量平均速度优秀习题

课时1.4 测量平均速度（帮课堂）（解析版）

【学习目标】

1.能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间；

2.能更公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度；

3.能写出简单的实验报告。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、测量平均速度

【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）使斜面保持较小的坡度，把小车放在斜面的顶端，金属片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。

（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1，将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。

（3）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2，将数据填入表格对应的位置。

（4）利用公式，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2，即小车通过斜面全程的平均速度为；小车通过上半段路程的平均速度为：。

（5）整理器材

【实验数据】

【分析与论证】

下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。

【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。

特别提醒

1.斜面的长度要足够长、坡度要小（注意：坡度也不能过小，否则测出的平均速度大小会过于接近），且测量过程中不能改变斜面的坡度；

2.要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。

现代测速方法

（2022·湖南常德）小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察，他们猜想：物体到达斜面底端时速度v的大小可能与物体的质量m、斜面的倾角θ、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究：一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为200g、一个100g的砝码（可粘在木块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端安有光电门）。实验装置如图所示，他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑，利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度v。

（1）为了保证从实验数据得出结论的可靠性，下列说法正确的是______；

A．斜面越长越好

B．斜面越宽越好

C．木块每次都由静止开始下滑

D．木块每次都从斜面上相同的位置下滑

（2）在本实验中，光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当遮光片离开光电门时计时器停止计时，这样就可以根据遮光片的宽度与运动时间计算出此时木块的速度。已知遮光片的宽度为1.2cm，如果计时器某次显示的时间为0.005s，则此次测得的木块速度为 ______m/s；

（3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了下列数据：

①分析比较表中数据可得：v与前面猜想的三个因素中的______无关；

②分析比较实验序号1和3，2和4可得出v与______有关；

③分析比较实验序号1、5、6，可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是：当斜面材料相同时，______。

【答案】    ①. CD    ②. 2.4    ③. 质量    ④. 斜面的材料    ⑤. 斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大。

【解析】（1）[1]实验数据得出结论的可靠性，要确保速度测量的准确性，要使木块从同一高度，静止滑下。速度大小与斜面长度和宽度无关。故AB错误，CD正确。

故选CD。

（2）[2]木块速度为

（3）①[3]分析实验1和2或3和4可知，当木块质量不同时，v相同，所以v和质量无关。

②[4]分析比较实验序号1和3，2和4，当斜面倾角相同，质量相同，斜面材料不一样时，木块速度v不相同。所以v和斜面材料有关。

③[5]分析比较实验序号1、5、6，当斜面材料相同，倾角不同时，木块速度v不相同，而且斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大。

【方法帮】

题型一：测量小车的平均速度

解题通法

解答测平均速度实验题要注意：

【典例】（2020·山西）为了保障学生安全，交警在育才中学校门前的街道，设置了限速30km/h的标志牌。有家长反映，经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下，请你设计实验方案，测量校门前行驶车辆的平均速度是否超速。

（1）实验器材：　          　；

（2）实验步骤：　                                                                  ；

②                                     ；

③                                                                              ；

④                                          ；

（3）实验结论：　                                      　。

【解析】（1）根据v＝知，要测量平均速度需要用停表测量时间，用刻度尺测量路程，所以需要停表和刻度尺；

（2）实验步骤：

①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s；

②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点；

③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t；

④算出汽车的平均速度v＝；

（3）实验结论：若v＞30km/h则超速，若v≤30km/h则不超速。

故答案为：（1）停表、刻度尺；（2）：①在校门口前的街道边标识A、B两点，用刻度尺测出两点间的路程s；②让一名同学站在A点，另一名同学站在B点；③汽车车头行驶至A点时，A点处的同学举手示意，同时B点处的同学用停表开始计时，汽车车头行驶至B点时，B点处同学停止计时，记录汽车从A点到B点行驶的时间t；④算出汽车的平均速度v＝；（3）若v＞30km/h则超速，若v≤30km/h则不超速。

题型二：频闪摄影法测量平均速度

（1）利用频闪摄像法测量平均速度时，其隐含的条件是物体两个相邻影像间的时间间隔是相同的，这个时间间隔就是照相机相邻两次拍照的时间间隔；

（2）根据图示，用刻度尺测出相邻影像间的距离，如果没有刻度尺，可以根据物体的大小估测相邻影像间的距离；

（3）频闪摄影照片中，一般影像较多，就是平均速度时，一定要注意区分计算的是哪段路程的平均速度，不要张冠李戴。

【典例】一个小球从斜面滚下，用照相机每隔0.1s拍摄一次，记录小球运动情况的照片如图所示，则下列说法正确的是（　　）。

A．小球从A点运动到D点用时0.4s；

B．小球从A点运动到D点的平均速度为0.75m/s；

C．小球AC段的平均速度大于CD段平均速度；

D．小球整个运动过程中速度越来越快

【答案】D。

【解析】A．由图知A与D间有3个间隔，则小球从A点运动到D点的时间t=3×0.1s=0.3s

故A错误；

B．由图可知，小球从A点运动到D点的路程；

小球从A点运动到D点的平均速度；故B错误；

CD．由图可知，相同时间段内小球通过的路程越来越大，说明小球的速度越来越快，则小球AC段的平均速度小于CD段平均速度，故C错误，D正确。故选D。

题型三：区间测速

区间测速和其他测量平均速度一样，都是依据这一原理。在解答区间测速问题时要注意：

（1）判断是否超速时，将求出的平均速度和该区间的最高限速进行比较即可；

（2）区间测速计算出来的速度是这一段路程的平均速度，并不是车辆的实际速度。

【典例】据统计，全国发生的车祸中有超过四分之一是超速引起的！为此，我市近年来加大了道路限速监控管理。一种是“定点测速”，即监测汽车在某点的车速；另一种是“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、B相距18km，一辆轿车通过监测点A时车内速度表如图乙所示，请你根据图中信息回答以下问题：

(1)图中表示______。该轿车通过监测点A时的速度是______，若采用“定点测速”，该轿车在通过滥测点A时______（填“会”或“不会”）被判超速；

(2)采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会不会被判超速？（请通过计算进行说明）（____）

【答案】通过该路段时汽车的速度不能超过100km/h；90km；不会；会。

【解析】(1)图中100表示：通过该路段时汽车的速度不能超过100km/h。

由图甲知，汽车速度表的分度值为，该轿车通过监测点A时的速度为，因

，故不会被判超速。

(2)汽车通过区间测速度路段的时间为

则汽车通过区间测速度路段的平均速度为

因

故采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会被判超速。

题型四：间接测量平均速度

【典例】在“测量纸锥下落的速度”实验中，小明用两个相同的圆纸片，分别裁去一个扇形，做成图甲所示的M、N两个锥角不等的纸锥。

(1)实验时为了减小时间测量的误差，最好选择图甲中的______（选填“M”或“N”）纸锥进行测量；为了比较纸锥下落的快慢，需把两个纸锥拿到同一高度同时释放，此时应该拿至图______（选填“乙”或“丙”）所示的位置释放。

(2)小明和同组的成员商量后，制定了如下的方案来测量纸锥下落的速度；

方案一：先选定一段时间，测量纸锥在这段时间内下落的距离。方案二：先选定一段距离，测量纸锥通过这段距离所用的时间。

方案三：预先不选定时间或距离，直接测定纸锥通过某段距离所用的时间。上述方案，你认为应该采用方案______；理由是______；

(3)小明用频闪照相机通过每隔0.1s的时间曝光一次的方法拍摄记录下纸锥的运动过程，如图丁是纸锥运动过程中其中一段的照片，由照片可知：纸锥下落时速度越来越______，纸锥从C到D的平均速度为______m/s；

(4)小组间交流时，发现不同小组测得不同纸锥下落的最大速度不同，为此提出两个猜想：猜想一：纸锥下落的最大速度可能与纸锥锥角的大小有关；猜想二：纸锥下落的最大速度可能与纸锥的轻重有关。小明在某次实验中看到N纸锥先落地，从而得出锥角小的纸锥下落速度大，对此你认为小明所得的结论______（选填“可靠”或“不可靠”），你判断的理由是______。

【答案】M；乙；二；见详解；快；1；不可靠；没有控制纸锥的轻重相等。

【解析】(1)大纸锥下落时受到的空气阻力大，下落较慢，便于记录时间，由此可减小时间测量的误差，故选M，为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放，图乙中两纸锥的下端高度相同，图丙中两纸锥的上端高度相同，故应选图乙的位置释放，路程相同。

(2)因为纸片下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度，故方案二好。

(3)每隔0.1s的时间曝光一次，在相同时间通过的距离越来越大，由照片可知，纸锥下落时速度越来越大，由图可知纸锥从C到D的距离为10cm即0.1m，速度为

(4)小明所得的结论不可靠，没有控制纸锥的轻重相等，要科学的得出结论需要用质量和半径相同，锥角不同的两个纸锥做实验，要控制变量。

【中考帮】

考点一：测量物体运动的平均速度

【典例】（2021·广东深圳·中考真题）某同学跑八百米，使用电子表计时，刚开始起跑时示数如图甲，跑到400m处示数如图乙，跑完800m时示数如图丙。

（1）该实验的原理是______；

（2）他前400m的平均速度是______；

（3）他前400m的平均速度______后400m的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】；5m/s；大于。

【解析】（1）[1]要测量平均速度，需要知道路程的大小和时间，然后路程除以时间，即可得到平均速度的大小，所以该实验的原理是。

（2）[2]他前400m跑的路程是，跑到400m处示数如图乙，从图乙可以看到，这时间

根据可知，他前400m的平均速度

他前400m的平均速度是5m/s。

（3）[3]跑完800m时示数如图丙，可知这时的示数是2min52s，跑到400m处示数是1min20s，那么后400m需要的时间

后400m需要的时间是92s，根据可知，他后400m的平均速度

他后400m的平均速度约是4.3m/s，他前400m的平均速度是5m/s，他前400m的平均速度大于后400m的平均速度。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.如图所示是用斜面和小车做“测物体的平均速度”的实验,则下列说法不正确的是(    )。

A．小车下滑过程在做变速运动；

B．测量下半程平均速度时要让小车从中点处静止滑下；

C．为了延长小车在斜面运动时间，可以减小倾斜程度；

D．实验时小车过了中点才停止计时，将会导致上半段平均速度偏小

【答案】B。

【解析】A．小车在下滑过程中速度增加，是变速运动，A正确，不符合题意；

B．测量下半程平均速度记录下通过中点的时间，用下半程路程除以下半程时间即可，B错误，符合题意；

C．斜面倾斜程度越小，小车运动越慢，在斜面上运动时间越长，C正确，不符合题意；

D．小车过了中点才停止计时会使时间测量值偏大，计算出的上半程平均速度会偏小，D正确，不符合题意。

2.在物理实验课上，同学们利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。

(1)同组的小涛和小洁在组装实验器材时，对于斜面的坡度大小进行了讨论，最终他们认为应使斜面的坡度较______些，以便于实验。请你简要分析理由：______；

(2)他们将实验器材组装调试好之后进行实验，主要步骤如下，请你将实验步骤补充完整。

①把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用______测出小车将要通过的路程s1，用______测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1，将数据记录在表格中；

②将金属片移至斜面的中部，仿照上述步骤，分别测量出小车通过上半段路程s2及所用时间t2，将数据记录在表格中；

③根据公式，分别计算出小车通过全程和通过上半段路程的平均速度v1、v2，再根据平均速度的导出式______（请用测量量的字母表示），计算小车在下半段路程的平均速度v3，并将v1、v2、v3的数据记录在表格中。

【答案】小；若斜面坡度太大，小车下滑就会很快，不利于测量小车运动的时间；刻度尺；停表（或秒表）；。

【解析】(1)[1][2]应使斜面的坡度较小些，以便于实验；因为斜面的坡度太大，小车下滑就会很快，不利于测量小车运动的时间。

(2)①[3]用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。

[4]用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。

③[5]下半段的路程为

下半段所用时间

则下半段路程的平均速度导出式为。

3.测量平均速度：小明在“测量小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中显示了小车到达A、B、C三处的时刻。请完成以下问题。

(1)根据公式______可以计算速度。

(2)实验中用秒表测量小车在斜面上运动的时间，为了方便计时，应使斜面的坡度较______（填“大”或“小”）。

(3)请根据图中信息回答:sAB=______cm；tBC=______s；vAB=______m/s；vBC=______m/s。

【答案】；小；40；1；0.2；0.5。

【解析】(1)测量小车的平均速度的原理

(2)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，所以斜面保持较小的坡度，是为了便于测量小车运动所用的时间。

(3)小车AB运动距离

时间为

小车BC运动距离

时间为

小车通过AB段的平均速度为；

小车通过BC段的平均速度为。

4.如图所示，在测量小车运动的平均速度的实验中，让小车从斜面的A点由静止形如下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。

(1)图中AB段的距离sAB=__________cm，测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=_______m/s。

(2)如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度vAB会偏_______。

(3)实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从_______由静止开始下滑。

(4)vAB________vAC（填“>”、“<”或“=”）。

【答案】40.0；0.25；小；同一位置；<。

【解析】(1)由图可知，刻度尺的分度值为1cm，读数要精确到分度值的下一位，

则sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm

AB段的距离为40cm。

AB段的平均速度vAB=；

AB段的平均速度为0.25m/s。

(2)如果小车过了B点才停止计时，会使时间的测量值偏大，根据可知，会使测得的速度偏小。

(3)实验中应多次测量，应保证小车每次通过的距离相等，所以每次测量时必须让小车从同一位置静止下滑。

(4)小车从A到C的过程做加速运动，速度越来越大，则AB段的平均速度小于AC段的平均速度。

二、综合练（能力提升）

5.小林欲测量遥控小车运动的平均速度。

（1）如图所示，遥控小车在水平路面上从A点出发，当车______（选填“头”或“尾”）运动到B点时，用刻度尺测量小车在AB段运动的路程。用表测量小车在AB段运动的时间（如图乙所示）为______s。根据公式，可计算出小车在水平路面上运动的平均速度；

（2）小林还想用如图丙所示实验装置，“探究从斜面自由下滑的小车运动的平均速度与斜面的粗糙程度是否有关”；

①在实验中，斜面下端放置弹簧片的作用是______；

②为了验证猜想，他通过在图丙所示的斜面分别铺上毛巾和棉布来改变斜面的粗糙程度；他先让小车从毛巾斜面的顶端由静止释放，测出下滑时间t1。再让小车从棉布斜面的中部由静止释放，测出下滑时间t2。最后让小车从光滑的木板斜面，距离顶端处由静止释放，测出下滑时间t3；他发现三次下滑的时间不同，于是得出从斜面自由下滑的小车运动的平均速度与斜面的粗糙程度有关；

请对小林这一探究过程作出评价，指出他存在的问题是：______；

③由实验现象还可得知，小车从毛巾斜面顶端自由下滑到下端时，小车______（填“是”或“不是”）做匀速直线运动。

【答案】头；10；便于测量时间；没有控制小车在斜面下滑的路程一定；不是。

【解析】（1）[1][2]测量小车运动的路程应该从车头到车头或者车尾到车尾，所以遥控小车在水平路面上从A点出发，当车头运动到B点时，用刻度尺测量小车在AB段运动的路程；由图乙可知，测量小车在AB段运动的时间t=10∶31∶5-10∶30∶55=10s

（2）①[3]小车到达斜面底端的瞬间不易观察到，也就不方便计时，所以在斜面下端放置弹簧片的作用是便于测量时间。

②[4]要探究从斜面自由下滑的小车运动的平均速度与斜面的粗糙程度是否有关，就要控制小车在斜面上的运动路程相等，可以让小车从斜面的同一位置静止下滑，所以他存在的问题是没有控制小车在斜面下滑的路程一定。

③[5]小车在斜面上自由下滑的运动是速度越来越大的变速直线运动，所以小车不是做匀速直线运动。

6.如图是“测量小车运动的平均速度”的实验装置，让小车从斜面的A点静止释放开始下滑，分别测出小车从A点到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

（1）小车的平均速度是通过________（选填“直接”或“间接”）测量的方法测得的，其测量原理是_________；

（2）除了刻度尺，实验中用到的测量工具还有_________；

（3）实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6s，从A滑到C的时间tAC=2.4s，则BC段的平均速度vBC=_________m/s；

（4）实验时，发现小车的速度很快，不便于测量时间，则应采取的操作是________；

（5）小楠实验时，又选用了形状相同、轻重不同的小车，在同一个斜面上做了多次实验，记录数据如上表，分析表中数据可知：小车的平均速度与小车的轻重________（选填“有”或“无”）关。

【答案】间接；v=；停表；0.5；减小斜面坡度；无。

【解析】（1）[1][2]小车的速度是通过测量小车运动的路程和时间，并根据速度公式v=求出的，因此是间接测量得出，测量原理是v=。

（2）[3]刻度尺测出路程，还要用停表测出运动时间，故测量工具还需要停表。

（3）[4]已知小车从A滑到B的时间tAB=1.6s，从A滑到C的时间tAC=2.4s，则小车在BC段所用时间为tBC=2.4s-1.6s=0.8s

由图可知sBC=40cm=0.4m，则小车在BC段的平均速度vBC=

（4）[5]小车的速度很快，不便于测量时间，则需要减小斜面坡度，使小车运动的慢一些。

[6]由表格中数据可知，在小车运动路程一定时，改变小车的轻重，小车运动所用的时间不变，由此说明，小车的平均速度与小车的轻重无关。

三、培优练（挑战自我）

7．在测量小车运动的平均速度的实验中某小组采用了一带有刻度尺的长木板，搭建实验装置如图所示：

（1）该实验的原理是______；

（2）该实验中斜面的作用是______；

（3）如图所示，小车从A到B经过的路程为______cm，若AB段用时0.9s，则小车AB段的平均速度为______m/s；

（4）将金属片放到C点，测量出小车从A到C用时1.6s，则小车在AC段的平均速度______（填“大于”“小于”“等于”）车在AB段的平均速度；

（5）为了较准确的测量从A到C的平均速度，需要测量3次，其目的是______；

该组设计了实验表格如下，请将第一行空格补充完整______；

（6）小组的成员分别画出小车从A到C的s﹣t图象的大致情况，其中与事实相符的是______。

A．   B．   C．   D．

【答案】；使小车做变速直线运动；45.0；0.5；大于；为了求平均值减小误差；时间t/s；C。

【解析】（1）[1]测量出小车通过的距离和运用所用的时间，根据可求出小车的平均速度，故测量小车运动的平均速度的基本原理是。

（2）[2]本实验测量小车运动的平均速度，该实验中斜面的作用是使小车做变速直线运动。

（3）[3]由图知，刻度尺分度值为1cm，A、B点对应的刻度分别为0.0cm、45.0cm，

AB段的路程sAB＝45.0cm﹣0.0cm＝45.0cm

[4]测得AB前半段用时0.9s，则AB段的平均速度

（4）[5]将金属片放到C点，测量出小车从A到C用时1.6s，AC段的距离为sAC＝100.0cm

则AC段的平均速度；

可知小车在AC段的速度大于小车在AB段的速度。

（5）[6]多次测量取平均值可减小误差。测量从A到C的平均速度时，需要测量3次，是为了求平均值减小误差。

[7]根据知，表格中需要有记录时间的物理量，即时间t/s。

（6）[8]根据小车做加速直线运动分析，小车从A到C的s﹣t图象的大致情况应是速度越来越大。

AD.A选项图中，物体做匀速直线运动；D选项图中，物体处于静止状态，故AD不符合题意；

B.图中，路程增加的幅度小于时间增加的幅度，即物体做减速运动，故B不符合题意；

C.图中路程增加的幅度大于时间增加的幅度，即物体做加速运动，故C符合题意。故选C。