江苏省苏科版初二物理上学期第五章物体的运动第二节速度实验汇总.docx
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江苏省苏科版初二物理上学期第五章物体的运动第二节速度实验汇总
江苏省苏科版初二物理上学期
第五章物体的运动第二节速度实验汇总
一、实验探究题
1.在课外实践活动中，小明探究纸锥竖直下落的运动情况．
（1）为了测定纸锥下落的快慢，小明用频闪相机拍下某一纸锥下落过程的照片，如图甲所示．再用刻度尺测量照片上AC之间的距离是________cm．由照片可知，纸锥下落到B位置时受到的空气阻力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）纸锥下落到C位置时受到的空气阻力．已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片的缩放比例为1:
30，则纸锥经过B位置时的实际速度为______m/s．
（2）实验中，小明还发现不同纸锥由静止释放下落相同高度所经历的时间不同．通过观察分析，他猜想这可能与纸锥的锥角、锥边的长度、纸锥的质量以及纸面粗糙程度有关．于是他利用同一规格的纸张按相同的方法制作纸锥：
先裁剪出一个圆，再剪下一个缺口，最后用胶水将缺口两边粘合住，制作了a、b、c三个不同的纸锥，如图乙所示．其中锥边r1>r2=r3，锥角α1=α2>α3．
①为了研究纸锥从同一高度由静止释放下落到地面的时间与纸锥锥边长度的关系，小明应选择纸锥_______（选填“a”、“b”、“c”）来进行对比实验．
②在研究纸锥下落的时间与纸锥锥角的关系时，小明将a、c两个纸锥分别从同一高度由静止释放下落到地面，用秒表分别测出两纸锥下落的时间，再进行比较总结，得出结论．请你评估小明的实验方案并在现有器材的基础上提出相应的改进方法．
评估意见：
______________________________________________________________．
改进方法：
___________________________________________________________．
2.在“比较纸锥下落快慢”的活动中：
（1）如图1中①所示两个等大的圆纸片，裁去大小不等的扇形，做成如图1中图②所示的A、B两个锥角不等的纸锥。
（2）实验要测量的物理量有下落的时间和______。
（3）为了便于测量下落时间，应选择图1中图②中的纸锥______（选填“A”或“B”）进行实验较好
（4）小芳所在的兴趣小组用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次。
兴趣小组拍下的照片如图2所示，由此可以判断此纸锥从C到E下落的过程中速度变化情况是______（选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”）。
则D、E两位置间纸锥的平均速度为______m/s。
（5）小明使甲、乙、丙三个形状相同但质量不同的纸锥从不同高度落下，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图3是其中一段的示意图。
据图可知，这段过程中做匀速直线运动的是______。
3.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
（1）该实验原理：
_____。
（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较________（选填“大”或“小”）。
（3）图中AB段的路程SAB＝_____cm，如果测得AC段的时间tAC＝2.5s，则AC段的平均速度vAC＝_____m/s。
（4）为了测量小车在BC段的平均速度vBC，______（选填“可以”或“不可以”）将小车从B点静止释放。
4.在“比较纸锥下落快慢”的活动中：
（1）如图甲所示把两个等大的圆纸片，裁去大小不等的扇形，做成如图乙所示的两个锥角不等的纸锥。
如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具有______和______。
（2）为了比较纸锥下落的快慢，将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时，应该选择______（选填“乙”或“丙”）所示的位置开始释放，通过比较下落至地面的______来比较纸锥下落的快慢；还可以比较同一时刻纸锥下落的______来比较下落的快慢。
（3）实验中发现时间较难测量，为了便于测量时间，应该在图乙中选择纸锥______（选填“A”或“B”）进行实验较好。
（4）小芳又猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的重量有关，并打算继续用乙图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系，小明认为这样做不科学，你认为不科学的原因是______。
5.某物理兴趣小组用频闪照相的方法（每隔相等时间拍摄一张照片）研究小物块沿斜面向下做直线运动的有关问题。
如图1是他们某次实验时拍摄的频闪照片。
下列四个图象中
如图
，一定不能反映小物块运动情况的是______。
要使小物块在斜面上运动的平均速度增大，可采用的方法有____
写出一种即可
只用秒表和刻度尺也可测出小物块沿斜面向下做直线运动时某段距离的平均速度，为了减小测量误差，斜面的倾角应______
选填“大”或“较小
些。
实验中应多次测量，每次测量时必须让小物块从______由静止开始下滑。
若小物块在上半段路程、下半段路程的平均速度分别为
、
，则小物块全程的平均速度为______。
6.亮亮和芳芳两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。
（1）实验原理是：
________________（写公式）。
（2）需要测量的物理量有纸锥质量、________________和________________。
相应的测量工具为天平、________________和________________。
（3）如图是亮亮和芳芳利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为________________m／s．
（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图像中正确的是________________。
A．
B．
C．
D．
7.如图甲所示,在“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验中:
（1）气泡上升过程中,若以____________________为参照物,玻璃管口的塞子是运动的.
（2）若测得气泡在管内上升的距离为50cm,所用的时间为6.25s,则在这个过程中气泡的平均速度为_____________m/s.
（3）为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间.为便于时间的测量,应使气泡在管内运动得较________（选填“快”或“慢”）.
（4）下表为小明同学在实验中测得的数据,请你根据他所测得的数据在图乙中画出s-t图像.
8.在探究气泡运动规律的实验中，小明实验小组在长约0.5 米的细玻璃管内注入水，管内留有一小气泡，他们用橡皮塞塞住管口后，用橡皮筋在管上做出等距离（10cm）的记号．在探究过程中，他们观察到如下现象：
（1）小明把玻璃管倒过来左手拿着并尽量保持竖直，看到气泡在上升运动，这是以______为参照物作出判断的．
（2）如图甲所示，当气泡开始运动后，小明右手迅速拿起秒表开始测量气泡经过每个橡皮筋的时间，并把路程和时间记录在预先设计好的表格中，如乙表所示，小气泡所做的是______ （选填“匀速”或“变速”）直线运动．气泡在40cm 运动中的平均速度是______m/s．请在乙坐标图中画出气泡运动的路程时间图象．
路程s/cm
0
10
20
30
40
时间t/s
0
2.3
4.2
6.1
8.0
（3）小华看着小明，认为他的实验操作不规范，你认为他的操作有什么地方不规范______．
（4）为了判断气泡是否做匀速直线运动，小雪认为在实验器材的选择上也有改进
的地方，你认为哪些器材需要改进：
______．（写出一条）
9.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，如图甲所示，小球在做_______（填“加速”“减速”或“匀速”）运动，小球受力________（填“平衡”“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_____（填“>”“<”或“=”）VBC。
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=0.3m
tAB=0.5s
VAB=0.6m/s
VB=1.2m/s
SBC=0.9m
tBC=0.5s
VBC=
VC=2.4m/s
SCD=
tCD=0.5s
VCD=3m/s
VD=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，根据表中数据作出了v-t图象，如图乙所示。
假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图甲中未画出），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_____（填“>”“<”或“=”）V2。
10.I.请设计一个测定圆形蚊香燃烧速度的实验：
（1）需要测量的物理量是_______和_______.
（2）需要的器材有：
_____、_______、_______.
（3）蚊香燃烧速度的表达式是______________。
II.观察图中的房子和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况有几种可能？
并说明发生该现象的条件
答案和解析
1.【答案】
（1）4.00；等于；1.5
（2）①ab
②选ac纸锥，锥角相同，锥边的长度改变；
应该选bc，并把剪下的锥角缺口粘贴在纸锥内侧，以保持质量相同
【解析】【分析】
本题考查了探究纸锥竖直下落的情况的实验，以探究物体运动快慢的实验为基础，还考查了刻度尺读数的方法、二力平衡的知识、速度的计算、控制变量法等知识点，要注意掌握。
（1）从刻度尺上读出纸锥运动的距离，注意选择选取纸锥同一部位测量；
当纸锥匀速下落时，阻力等于重力；
根据照片上运动的距离和缩放比例可以得出相应时间内纸锥实际运动的距离，用
求速度；
（2）小明猜想这可能与纸锥的锥角、锥边的长度、纸锥的质量以及纸面粗糙程度有关，注意采用控制变量法选择器材并评估和改进实验。
【解答】
（1）选取纸锥同一部位测量纸锥移动的距离，A处纸锥的底面在刻度尺上对应的刻度为6.50cm，C处纸锥的底面在刻度尺上对应的刻度为10.50cm，
则AC之间距离为10.50cm-6.50cm=4.00cm；
由图可知，最后三个纸锥每两个相邻纸锥之间的间距相等，均为1.00cm，两个相邻纸锥之间间隔的时间相等，均为0.2s，则纸锥在此段路程相等时间内通过的路程相等，做匀速直线运动，纸锥处于平衡状态，在竖直方向受到的重力和空气阻力是平衡力，大小相等，即空气阻力大小不变；
由上可知，纸锥B点处于匀速直线运动状态，在匀速直线运动的过程中，照片上相邻纸锥之间的间距为1.00cm，照片的缩放比例为1：
30，则纸锥之间的实际距离s=1.00cm×30=30cm=0.3m，对应的时间为0.2s，则速度
；
（2）①根据小明的猜想可知，研究纸锥从同一高度由静止释放下落到地面的时间与纸锥锥边长度的关系，选择纸锥，纸锥的质量以及纸面粗糙程度、纸锥锥角必须相等，纸锥锥边长度不等，应选择ab纸锥；
②研究纸锥下落的时间与纸锥锥角的关系，选择纸锥，纸锥锥边长必须相等，纸锥锥角不等，应选用bc纸锥；
纸锥下落的时间除了与纸锥的锥边长、纸锥锥角有关，还与纸锥的质量有关，ac或bc质量不等，要研究纸锥下落的时间与纸锥锥角的关系，必须改进实验，控制纸锥的质量相等；
改进方法如下：
把从bc纸锥上剪下的缺角折放（粘帖）到相应的纸锥内，进行两次对比实验。
故答案为：
（1）4.00；等于；1.5；
（2）①ab；
②选ac纸锥，锥角相同，锥边的长度改变；
应该选bc，并把剪下的锥角缺口粘贴在纸锥内侧，以保持质量相同。
2.【答案】高度 A 先变大后不变 0.5 甲乙丙
【解析】解：
（2）要比较纸锥下落的快慢，需测量它运动的平均速度，根据v=
可知，需要测量的物理量是纸锥下落的时间和高度；
（3）图乙中A底面积较大，下落时受到的阻力较大，下落速度较慢，便于测量下落时间，应选择纸锥A进行测量；
（4）由图2可知，纸锥在相同的时间内通过的路程先变大、后不变，所以纸锥的运动速度先变大后不变；
由图2可知，D、E间的运动时间t=0.2s×3=0.6s，
D、E间的距离s=35.0cm-5.0cm=30.0cm=0.3m，
则D、E两位置间纸锥的平均速度：
v=
=
=0.5m/s。
（5）由图3可知：
在相同的间隔时间内，甲纸锥运动的距离是不变的，运动的轨迹是直线，说明甲做匀速直线运动，同样的道理，乙、丙也是做匀速直线运动的。
故答案为：
（2）高度；（3）A；（4）先变大后不变；0.5；（5）甲乙丙。
（2）此实验的原理就是速度的计算公式，据此确定需要测量的物理量。
（3）为了便于测量下落时间，应使纸锥下落速度较慢，根据形状选择阻力较大的一个。
（4）从照片中两个纸锥之间的间距判断物体运动快慢，间距越大，速度越快；应用速度公式计算速度的大小。
（5）照相机每隔相等的时间曝光一次，得到一个像，由图可知，纸锥甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度，做匀速直线运动；纸锥乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度，做匀速直线运动；纸锥丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度，做匀速直线运动。
在本实验的探究中，主要运用了控制变量的研究方法，同时还考查了运动快慢的比较，速度公式的简单计算，以及如何解决实验中遇到的现实问题等，对我们的能力是一个很好的锻炼。
3.【答案】
（1）
；
（2）小；
（3）40.0；0.32；
（4）不可以
【解析】【分析】
此题考查了平均速度的测量，包括实验器材、刻度尺的分度值和读数及平均速度的比较方法。
（1）测量速度的原理：
，根据实验原理，需用刻度尺测量路程，用秒表测量时间；
（2） 斜面的坡度越小，运动速度越小，方便计时；
（3）根据图象读出AB段的距离，运用公式
求出AC段的平均速度；
（4）为了测量小车在BC段的平均速度vBC，要先测出小车在AB段的时间t1和AC段时间t2，小车在BC段的的时间为t2-t1，不能将小车从B点静止释放。
【解答】
（1）该实验根据公式
进行测量的；
（2）为了方便计时，应使斜面的坡度较小；
（3）小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm，tAC=2.5s，小车通过AC段的平均速度：
；
（4）小车在BC段的时间等于AC段时间t2减去AB段的时间t1，不能直接将小车从B点静止释放。
故答案为：
（1）
；
（2）小（3）40.0；0.32（4）不可以。
4.【答案】刻度尺 秒表 乙 时间 高度 A 没有控制纸锥的质量相等
【解析】解：
（1）根据v=
可知，需要测量路程和时间，测量路程的工具是刻度尺，测量时间的工具是秒表；
（2）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，而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，然后记录下落至地面的时间，也可比较下落相同时间所经过的高度；
（3）纸锥下落快，时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角，以增大下落时间，便于时间的测量，应该在图1乙中选择纸锥A较好；
（4）如果继续用这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系，根据控制变量法的要求，应该控制纸锥从同一高度下落、质量相同，纸锥的锥角不同，而图中这两个纸锥的质量不同，所以这样做不科学。
故答案为：
（1）刻度尺；秒表；
（2）乙；时间；高度；
（3）A；
（4）没有控制纸锥的质量相等。
（1）根据速度的计算公式v=
可知，要得到速度，需测量路程和时间；
（2）为了比较纸锥下落的快慢，需使纸锥从同一高度落下，然后采用相同时间比距离，也可采用相同距离比时间的方法；
（3）实验中若纸锥下落较快，则时间较难测量；因此可从增加时间等角度去考虑；
（4）利用控制变量法分析继续用这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系是否科学。
本题的解题关键是知道判断物体运动快慢的方法和力与物体运动的关系；在本实验的探究中，主要运用了控制变量的研究方法。
5.【答案】
（1）C；
（2）增大斜面倾角θ；
（3）较小；
（4）同一高度；
（5）
【解析】【分析】
本题为测量物体平均速度、探究物体运动情况的实验题，其中，计算平均速度，要用总路程除以总时间，要掌握实验中减小误差的方法及测量下半段路程时间的方法，这是本题的难点。
（1）首先分析小车的运动情况，再明确图象各物理量之间的函数关系，然后根据图象特点进行判断；
（2）路程一定，要使小车的平均速度变大，由速度公式
可知就要减少下滑时间，可从下列方法考虑：
增大斜面角度、或在更光滑的斜面上实验；
（3）实验中斜面倾角越小，小车速度变化越慢，小车运动时间越长，便于时间的测量；
（4）每次实验时，都要让小车从同一高度由静止开始下滑；
（5）由速度公式的变形公式求出物体的运动时间，然后求出总路程与总时间，最后求出整个路程的平均速度。
【解答】
（1）由图可知，小物块做加速直线运动，AB两图是v-t图象，是加速运动图象，C图是s-t图象是匀速直线运动图象，D图是s-t图象是加速直线运动，一定不能反映小物块运动情况的是C；
（2）增大斜面角度或减小斜面和物块接触面间的粗糙程度，减少下滑时间，由速度公式
可知，在路程一定时，可以增大小车平均速度；
（3）实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是便于测量时间；
（4）实验中应多次测量，应保证小车每次通过的距离相等，故每次测量时必须让小车从同一高度由静止开始下滑；
（5）设总路程是2s，则前一半与后一半路程都是s，根据
可知，前一半路程的运动时间：
，后一半路程的运动时间：
，
整个路程的平均速度：
。
故答案为：
（1）C；
（2）增大斜面倾角θ；（3）较小；（4）同一高度；（5）
。
6.【答案】
（1）
（
或
）
（2）下落高度；下落时间；刻度尺；秒表；
（3）0.16
（4）C
【解析】【分析】
（1）测量功率的原理就是依据了功率的计算公式；
（2）根据控制变量法，控制相关的量不变，只改变要研究的量，并据此确定需要的测量工具；
（3）从图中读出时间和距离，利用速度的公式
可计算纸锥下落的速度；
（4）根据纸锥下落的速度是先变快后不变，可结合功率的公式得出功率随时间变化的图象。
本题通过纸锥的下落实验，考查了功率的测量原理、测量方法、结论的分析、图象的读取等，有一定综合性。
【解答】
（1）测量功率的原理就是依据了功率的计算公式
；
（2）根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。
相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；
（3）纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，时间为0.2s×2=0.4s，则此AB过程中，纸锥的下落速度为：
；
（4）由功率公式可得，
，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项C的图象符合题意。
故答案为：
（1）
；
（2）下落高度；下落时间；刻度尺、秒表；（3）0.16；（4）C。
7.【答案】
（1）气泡；
（2）0.08；
（3）慢；
（4）
【解析】【分析】
本题考查了学生对运动和静止的相对性、速度公式的了解与掌握，涉及到用描点法画s-t图象，有难度！
（1）利用塞子与气泡之间的位置关系是否变化，结合机械运动中有关于运动和静止的定义，即可确定答案。
（2）根据题目中告诉的路程与时间结合速度的计算公式，即可求得气泡的平均速度。
（3）结合日常生活中的常识，即可知道哪种情况更便于测量气泡的运动时间和距离。
（4）将表一中的数据在s-t坐标系中描出各点，连接各点即可得到气泡运动的路程-时间图象。
【解答】
解：
（1）塞子向对于气泡的位置在不断的变化，所以，塞子是运动的。
（2）由题意知，路程S为0.56米，时间t为7s．利用速度计算公式可以求得气泡的速度：
（3）要测量运动物体通过的路程和对应的时间。
由于物体是动态的，由日常生活中的经验可知，物体运动的越慢，越易于测量。
故应使气泡在管内运动得较慢。
（4）根据表中实验数据，在坐标系中描出相应的点，然后连接各点即为气泡运动的s-t图象，如图所示：
。
故答案为：
（1）气泡；
（2）0.08；
（3）慢；
（4）
。
8.【答案】橡皮筋记号；变速；0.05；观察到气泡开始运动后再计时；应选用较长的玻璃管，并增加橡皮筋记号间的距离
【解析】解：
（1）气泡在上升的过程中，与橡皮筋的位置发生了变化，故气泡运动是以橡皮筋记号为参照物的；
（2）由题意知，每10s内，气泡运动的路程是不相等的，所以气泡是在做变速运动；
从表格可以看出整个的过程中气泡通过的路程s=40cm=0.5m，时间t=8s．利用速度计算公式可以求得气泡的速度：
v=
=
=0.05m/s；
利用描点连线的方法作图即可：
（3）小明先观察到气泡开始运动后再计时时，气泡已经移动了一段距离，故做法是不规范的；
（4）为了能精确测量时间，应增加气泡运动的距离，故应选用较长的玻璃管，并增加橡皮筋记号间的距离；
故答案为：
（1）橡皮筋记号；
（2）变速；0.05；（3）观察到气泡开始运动后再计时；（4）应选用较长的玻璃管，并增加橡皮筋记号间的距离；
（1）研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物．如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生了改变，则是静止的．
（2）根据题目中告诉的路程与时间，可以判断物体的运动状态；速度的计算公式，即可求得气泡的平均速度；利用描点连线的方法作图即可．
（3）根据小明的计时分析；
（4）从测量时间的角度分析；
理清题意，并能据题意、结合实际情况设计出该实验的方案是解决该题的关键．
9.【答案】
（1）加速；不平衡；
（2）1.8；1.5；＜；（3）4.8；（4）＞
【解析】【分析】
本题是平均速度的实验，考查了速度大小的判断、平衡力的认识、平均速度的理解以及计算、对匀加速运动的图象的认识等，属于一道中等题。
（1）由图甲，根据相等时间内通过的路程判断小球的运动状态，从而分析小球受力是否平衡；
（2）由表中数据由v=
计算BC段的平均速度和CD段路程；
（3）根据图象分析2s时小球的速度；
（4）根据小球做匀加速运动分析经过AB中点和经过
tAB的速度大小，从而得到速度关系。
【解答】
（1）由图甲知，小球相等时间通过的路程逐渐变大，所以小球在做加速运动，小球运动状态不断发生变化，所以受到非平衡力作用。
（2）由表中数据可得，BC段的平均速度：
vBC=
=
=1.8m/s；
由表中数据可得：
sCD=vCDtCD=3m/s×0.5s=1.5m；
vAB=0.6m/s＜vBC。
（3）小球在斜面上运动的速度
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