知識(shí)點(diǎn)一、測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度
問(wèn) 題
公路上有許多速度監(jiān)測(cè)設(shè)備，其中一種測(cè)速設(shè)備采用的是區(qū)間測(cè)速的方法（如圖），即通過(guò)測(cè)算車(chē)輛在兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的平均速度，判斷車(chē)輛在該路段是否超速。這種測(cè)速設(shè)備是如何測(cè)算出車(chē)輛的平均速度的？
從公式可知，測(cè)算平均速度一般需要測(cè)量路程和時(shí)間兩個(gè)物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個(gè)攝像頭，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)這兩個(gè)攝像頭時(shí)都會(huì)被拍照。系統(tǒng)根據(jù)這兩張照片的拍攝時(shí)刻就能算出車(chē)輛通過(guò)這段距離的時(shí)間，從而算出車(chē)輛的平均速度。這就是區(qū)間測(cè)速的原理。
請(qǐng)你想一想：應(yīng)該怎樣測(cè)量物體的速度？下面我們來(lái)實(shí)際測(cè)量一個(gè)沿斜面下滑的小車(chē)的平均速度。
1.測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度
【實(shí)驗(yàn)思路】
我們可以用刻度尺測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s，用秒表測(cè)量小車(chē)通過(guò)這段路程所用的時(shí)間t，依據(jù)公式v= s/t，就可以算出小車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
我們可以將長(zhǎng)木板的一端用木塊墊起，搭建一個(gè)斜面，使它保持很小的坡度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，小車(chē)可在這個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)原理】。根據(jù)公式，用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程s，用停表測(cè)出通過(guò)這段路程所用時(shí)間t，就可以算出物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
【實(shí)驗(yàn)器材】刻度尺、停表、斜面、小車(chē)、金屬片、木塊。
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）將小車(chē)放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測(cè)出小車(chē)要通過(guò)的路程。
（2）用停表測(cè)量小車(chē)從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間；
（3）根據(jù)測(cè)得的、，利用公式算出小車(chē)通過(guò)斜面全程的平均速度。
（4）將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車(chē)從斜面頂端到金屬片的距離；
（5）測(cè)出小車(chē)從斜面頂端滑過(guò)斜面上半段所用的時(shí)間，算出小車(chē)通過(guò)上半段路程的平均速度。
（6）將實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)填入下表中
怎樣得到下半段的平均速度？
我們可以通過(guò)計(jì)算得到小車(chē)在下半段的平均速度。方法是：根據(jù)前兩次實(shí)驗(yàn)，可計(jì)算出小車(chē)通過(guò)下半段的路程：，計(jì)算出通過(guò)下半段路程所用時(shí)間：，根據(jù)公式算出小車(chē)通過(guò)下半段的平均速度。
想想議議
某同學(xué)想測(cè)出小車(chē)在下半段路程的平均速度，提出可以把小車(chē)從斜面的中部開(kāi)始釋放，進(jìn)行測(cè)量。想一想：這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度是否相等？說(shuō)明原因。
【分析】小車(chē)在下滑過(guò)程中，到達(dá)中部的速度并不為零，所以讓小車(chē)從中部由靜止釋放，到達(dá)底端的時(shí)間，并不等于下半程的時(shí)間，這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度不相等。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
小車(chē)而在斜面上做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車(chē)平均速度小小不同。小車(chē)從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過(guò)程中速度越來(lái)越小。三次平均速度的小小依次是。
【交流】
（1）金屬片的作用：讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，便于測(cè)量時(shí)間。
（2）搭建斜面時(shí)，坡度不能太小也不能太小。斜面的坡度太小，小車(chē)可能達(dá)不到底部；斜面的坡度太小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度小，時(shí)間短，導(dǎo)致測(cè)量難度小、實(shí)驗(yàn)誤差小。
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，斜面的傾斜程度不能變。
（4）測(cè)量小車(chē)下滑路程時(shí)，起點(diǎn)從車(chē)頭算起，終點(diǎn)也應(yīng)該是車(chē)頭。
（5）誤差分析（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量的誤差）
①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才開(kāi)始計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏小；
②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏?。?br>③小車(chē)有從靜止開(kāi)始下滑，所測(cè)平均速度偏小。
（22-23八年級(jí)上·福建·階段練習(xí)）小明在“測(cè)小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置：小車(chē)從斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車(chē)到達(dá)A、B、C三處時(shí)子表的顯示（數(shù)字分別表示“小時(shí)：分：秒”）
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）該實(shí)驗(yàn)需要的器材除了小車(chē)、斜面、檔板外，還需要測(cè)量工具 和 。
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持斜面的傾角較 ，這是為了方便測(cè)量 .
（4）根據(jù)圖中信息回答：sAB= cm；vAB= m/s；tAC= s；vAC= m/s．
（5）可以看出小車(chē)在下滑過(guò)程中做 （選填“勻速”或“變速”）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度
如圖所示，A為可在斜面上自由移動(dòng)的小車(chē)，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測(cè)出在不同時(shí)刻小車(chē)與它的距離，然后計(jì)算機(jī)再根據(jù)時(shí)間就可以算出運(yùn)動(dòng)的小車(chē)在不同位置時(shí)的速度。
如果將傳感器放置在合適的位置，實(shí)驗(yàn)者面對(duì)傳感器，前后行走，就可以在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察實(shí)驗(yàn)者行走的速度。
（23-24八年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末）小明同學(xué)用如圖甲的裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)。他將小車(chē)從坡頂A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從A滑到坡底C處的時(shí)間；再次將小車(chē)從A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從A滑到中點(diǎn)B處的時(shí)間。
（1）通過(guò)小明的測(cè)量數(shù)據(jù)可以判斷，小車(chē)在前半程的平均速度 （選填“小于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度；
（2）物體運(yùn)動(dòng)的情況可以通過(guò)另一種辦法即時(shí)測(cè)定、顯現(xiàn)出來(lái)。如圖乙所示，位置傳感器利用超聲波測(cè)出不同時(shí)刻小車(chē)與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車(chē)在不同位置的速度。屏幕圖像如圖丙所示，橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通過(guò)圖像可以看出小車(chē)在斜面上滑下時(shí)是 （選填“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)的；小車(chē)到達(dá)坡底時(shí)的速度為 m/s；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車(chē)在路程中點(diǎn)的速度表示為，在時(shí)間中點(diǎn)的速度表示為，分析推理判定 （選填“小于”、“等于”或“小于”）；
（4）小明進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車(chē)斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程的平均速度為，后半程的平均速度為，則小車(chē)全程平均速度是多少 ？（用字母和表示并寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程）
3.超聲波測(cè)距
如圖所示，發(fā)射器向被測(cè)物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。超聲波傳播過(guò)程中遇到被測(cè)物會(huì)被反射，接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)。根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測(cè)物之間的距離 。
如果被測(cè)物是運(yùn)動(dòng)的物體，超聲波測(cè)量?jī)x還可測(cè)出物體移動(dòng)的速度。
高速公路實(shí)現(xiàn)“區(qū)間測(cè)速”全覆蓋。就是測(cè)算出汽車(chē)在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B相距15km，全程限速，一輛轎車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間如圖所示。求：
（1）轎車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所用的時(shí)間為_(kāi)_____；
（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，采用“區(qū)間測(cè)速”，這輛轎車(chē)在該路段會(huì)不會(huì)被判超速？
（3）若要確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短用時(shí)多少s？
問(wèn)題一：測(cè)量小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度
（1）實(shí)驗(yàn)原理。
（2）測(cè)量器材：刻度尺測(cè)路程，停表測(cè)量所用時(shí)間。
（3）斜面傾角不要太高，也不要太低（過(guò)高會(huì)使小車(chē)速度過(guò)小，不易記錄時(shí)間，過(guò)低時(shí)可能會(huì)使測(cè)出的平均速度太接近）。
（4）金屬片的作用：讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，便于測(cè)量時(shí)間。
（5）測(cè)量小車(chē)下滑路程時(shí)，起點(diǎn)從車(chē)頭算起，終點(diǎn)也應(yīng)該是車(chē)頭。
（6）測(cè)量小車(chē)在下半段路程的平均速度，不可以讓小車(chē)從斜面的中部開(kāi)始釋放，進(jìn)行測(cè)量。原因：小車(chē)在下滑過(guò)程中，到達(dá)中部的速度并不為零，所以讓小車(chē)從中部由靜止釋放，到達(dá)底端的時(shí)間，并不等于下半程的時(shí)間，這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度不相等。
（7）誤差分析（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量的誤差）
①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才開(kāi)始計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏小；
②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏??；
③小車(chē)有從靜止開(kāi)始下滑，所測(cè)平均速度偏小。
（8）注意題目中速度單位是m/s還是cm/s。
【典例1】（2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè)）如圖1所示，“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”實(shí)驗(yàn)的情景。
（1）“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”的實(shí)驗(yàn)原理是 。實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有秒表和 ；
（2）將小車(chē)放在斜面80cm刻度線(xiàn)處，靜止放手滑下，放手時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)小車(chē)到0cm時(shí)停止計(jì)時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn) （“開(kāi)始計(jì)時(shí)”或“停止計(jì)時(shí)”）的時(shí)機(jī)不好把握。解決問(wèn)題后，再一次實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，時(shí)間測(cè)量不準(zhǔn)確，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試會(huì)發(fā)現(xiàn)，斜面的坡度 （填“小一些”或“小一些”），可以讓小車(chē)滑下的時(shí)間變得長(zhǎng)一些，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量出時(shí)間；
（3）調(diào)整好斜面，小車(chē)從A點(diǎn)靜止滑下，到達(dá)C點(diǎn)用的時(shí)間如圖2所示，小車(chē)經(jīng)過(guò)AC段的平均速度是 m/s；
（4）實(shí)驗(yàn)中觀察到小車(chē)從斜面上滑下時(shí)，越來(lái)越快。為了驗(yàn)證自己的觀察小明想分別測(cè)出小車(chē)在斜面滑下的上半程和下半程的時(shí)間，就可以通過(guò) 的方式比較出上半程和下半程的快慢。實(shí)際操作過(guò)程中， （選填“上”或“下”）半程的時(shí)間很難直接測(cè)出。
【變式1-1】如圖所示是測(cè)量小車(chē)沿斜面下滑的平均速度的實(shí)驗(yàn)。
（1）該實(shí)驗(yàn)原理： ；
（2）本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量工具除秒表外，還需要 ；
（3）在實(shí)驗(yàn)中，由于人存在一定的反應(yīng)時(shí)間，為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間誤差更小，則斜面的坡度應(yīng)該 （選填“較緩一些”或“較陡一些”），C處金屬擋板的作用是： ；
（4）在測(cè)量小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果小車(chē)過(guò)了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測(cè)得AB段的平均速度會(huì)偏 （填“小”或“小”）；
（5）秒表的示數(shù)如圖所示，由圖可以計(jì)算出小車(chē)在AC段的平均速度為 m/s。小紅利用AB段和BC段的速度求平均值以計(jì)算全程的平均速度，這種計(jì)算方法 （填“正確”或“錯(cuò)誤”）；
（6）實(shí)驗(yàn)小組細(xì)心實(shí)驗(yàn)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
若AB段的平均速度為v1，BC段的平均速度為v2，全程的平均速度為v3，由表中數(shù)據(jù)可知，它們按由小到小排列為 。
【變式1-2】（2024·江西九江·二模）【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】測(cè)量小車(chē)的平均速度
【實(shí)驗(yàn)器材】帶刻度的木板、木塊、小車(chē)、
【實(shí)驗(yàn)原理】
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）如圖，實(shí)驗(yàn)時(shí)小華從木板的A點(diǎn)將小車(chē)由靜止釋放，小明和小英分別記錄小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間；
（2）小車(chē)所在的斜面應(yīng)保持較 （選填“小”或“小”）的坡度，這是為了使小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較 （選填“長(zhǎng)”或“短”），便于測(cè)量；
（3）小明和小英的計(jì)時(shí)方法是 （選填“同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)”或“小明先計(jì)時(shí)”）；
（4）某次實(shí)驗(yàn)中，小明的計(jì)時(shí)為2s，小英的計(jì)時(shí)為3.6s，則小車(chē)在BC段的平均速度為 m/s。
【拓展】實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用測(cè)量工具，如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明在小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的小車(chē)全程的平均速度 （選填“偏小”“偏小”或“不受影響”）。
問(wèn)題二：超聲波測(cè)距
【角度1】超聲波測(cè)距離
根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測(cè)物之間的距離 。
【典例2】（23-24八年級(jí)上·云南昭通·階段練習(xí)）如圖所示，一艘輪船以10m/s的速度駛向一尊小佛，船長(zhǎng)在某處鳴笛，5s后聽(tīng)到回聲（已知聲音此時(shí)的傳播速度為340m/s），則：
（1）5s內(nèi)汽輪船走過(guò)的路程是多少；
（2）5s內(nèi)聲音傳播的距離是多少；
（3）該鳴笛處離小佛多遠(yuǎn)？
【變式2-1】如圖所示，一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速駛向正前方的山崖，鳴笛3s后聽(tīng)到回聲，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，請(qǐng)問(wèn)：
（1）鳴笛聲從發(fā)出到反射傳回駕駛員耳中，通過(guò)的路程是多少？
（2）汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是多少？
（3）汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離是多少？

【角度2】超聲波測(cè)速
（1）區(qū)間測(cè)速
“區(qū)間測(cè)速”目前在全國(guó)小部分高速路實(shí)行。原理就是在兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)控和測(cè)速探頭，測(cè)出一輛車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離算出該車(chē)在這一區(qū)間路段的平均車(chē)速，如果這個(gè)平均車(chē)速超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。
（2）測(cè)速儀（定點(diǎn)測(cè)速）
如圖所示是在高速公路上常見(jiàn)的測(cè)速裝置，其主要部分是一個(gè)測(cè)速儀。其原理如下圖所示，汽車(chē)向測(cè)速儀的方向勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號(hào)，超聲波信號(hào)遇見(jiàn)汽車(chē)前面板，反射回測(cè)速儀。測(cè)速儀根據(jù)汽車(chē)在兩次遇到信號(hào)之間所通過(guò)的路程及所用的時(shí)間，由速度公式v=s/t可得出汽車(chē)的平均速度。
【典例3】（23-24八年級(jí)上·山東煙臺(tái)·期中）為了督促司機(jī)遵守限速規(guī)定，交管部門(mén)在公路上設(shè)置了固定測(cè)速儀。如圖所示，汽車(chē)向放置在路中的測(cè)速儀勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出兩次超聲波信號(hào)，第一次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用時(shí)0.4s。超聲波的速度是340m/s，求：
（1）汽車(chē)接收到第一次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是多少？
（2）汽車(chē)接收到第二次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是多少？汽車(chē)在兩次接收到超聲波信號(hào)時(shí)的位置相距為多少？
（3）汽車(chē)在第一次接收到超聲波信號(hào)開(kāi)始到接收到第二次信號(hào)結(jié)束所用的時(shí)間為0.85s，則在該測(cè)速區(qū)內(nèi)，汽車(chē)的速度是多少？
【變式3-1】（23-24八年級(jí)上·四川雅安·期末）超聲波測(cè)速儀發(fā)出超聲波脈沖信號(hào)，遇到汽車(chē)發(fā)生反射，通過(guò)分析發(fā)出和接收到信號(hào)時(shí)間差，可計(jì)算出汽車(chē)速度。如圖甲所示，在限速為的直線(xiàn)路段，交警架設(shè)了超聲波測(cè)速儀測(cè)汽車(chē)速度。當(dāng)行駛的汽車(chē)距離測(cè)速儀時(shí)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出超聲波，超聲波“追上”汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)剛好運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（如圖乙所示）。測(cè)速儀從發(fā)出到接收反射回來(lái)的超聲波所用的時(shí)間是。已知超聲波的傳播速度為。求：
（1）超聲波傳播的路程；
（2）小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程；
（3）汽車(chē)在此路段是否超速。
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．（2024·河南南陽(yáng)·二模）如圖是小紅在探究小球運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的頻閃照片，A、B、C是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)的三個(gè)位置。若每隔0.1s拍攝一幅照片，由圖中情景可知小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置通過(guò)的路程是 cm，此過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/s。
2．（2024九年級(jí)下·四川自貢·學(xué)業(yè)考試）為測(cè)量小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度，讓小車(chē)從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，分別記錄下小車(chē)在A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的位置和時(shí)刻如右圖所示，則AB段的距離是 cm，AC段的平均速度是 m/s。
3．（23-24八年級(jí)上·內(nèi)蒙古通遼·期末）如圖所示，是“測(cè)量小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面的頂端由靜止滑下，分別測(cè)出小車(chē)到達(dá)中點(diǎn)和底端的時(shí)間，即可求出不同路段的平均速度。實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了更加便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng) （選填“增小”“減小”或“不改變”）斜面的傾斜角度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以知道，下半段的平均速度 （選填“小于”“等于”或“小于”）整段的平均速度。
4．（22-23八年級(jí)上·四川宜賓·期末）如圖是八三班第2小組“測(cè)量小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面的A點(diǎn)靜止滑下，組員分別記錄了小車(chē)在A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，該實(shí)驗(yàn)原理是 ，BC段的平均速度vBC為 m/s。
【素養(yǎng)提升】
5．（23-24八年級(jí)上·廣東深圳·期末）在測(cè)量紙錐下落速度的實(shí)驗(yàn)中，小明用每隔相等時(shí)間曝光一次的相機(jī)，拍得如圖所示的照片，右側(cè)為紙錐從E到F過(guò)程的放小圖。這種相機(jī)說(shuō)明書(shū)上的描述如下：“…每秒鐘曝光2次，像成在同一底片上…”。以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A．紙錐從A運(yùn)動(dòng)到F的時(shí)間是3s
B．從E到F過(guò)程中，紙錐運(yùn)動(dòng)的路程是20cm
C．為了方便記錄時(shí)間可以減小紙錐的角度
D．紙錐從A到D速度逐漸變小
6．（23-24八年級(jí)下·重慶·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，是“測(cè)物體的平均速度”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)就是小車(chē)通過(guò)全程的路程
B．啟動(dòng)停表后再釋放小車(chē)，直到撞擊到金屬片時(shí)停止計(jì)時(shí)，該段即小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間
C．測(cè)量下半段平均速度時(shí)，要讓小車(chē)從中點(diǎn)處?kù)o止滑下
D．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)過(guò)了中點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上半段平均速度偏小
7．（23-24八年級(jí)上·山東泰安·期末）用如圖所示的裝置進(jìn)行“測(cè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)，讓小車(chē)從斜面的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，分別測(cè)出小車(chē)到達(dá)點(diǎn)和點(diǎn)的時(shí)間且測(cè)得通過(guò)段的時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是（ ）
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜面的坡度要盡量小一些
②段的平均速度
③如果小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得段的平均速度會(huì)偏小
④整個(gè)過(guò)程中，小車(chē)在段和在段的平均速度小小不同，且
A．只有①②B．只有①④
C．只看②③D．只有③④
8．（22-23八年級(jí)下·廣東深圳·開(kāi)學(xué)考試）小明和小華在操場(chǎng)上同一地點(diǎn)出發(fā)向南做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，他們通過(guò)的路程隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）
A．第2s時(shí)，小明在小華南邊B．在0~8s內(nèi)，小明的平均速度更小
C．在0~2s內(nèi)，小明的平均速度更小D．在2~8s內(nèi)，小明的平均速度更小
【能力培優(yōu)】
9．（2024·陜西寶雞·三模）小軍和同學(xué)們用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是 ；
（2）小軍調(diào)整好器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。則小車(chē)在AB段運(yùn)動(dòng)的平均速度為 m/s，BC段的平均速度為 m/s；
（3）下列能正確表示小車(chē)在AC段運(yùn)動(dòng)情況的圖像是 ；
（4）另一組同學(xué)在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)過(guò)了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則他們測(cè)得的AC段的平均速度與真實(shí)值相比 （選填“偏小”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。
10．（23-24八年級(jí)上·黑龍江黑河·期中）小明一家駕車(chē)旅游經(jīng)過(guò)某處時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)區(qū)間測(cè)速交通指示牌如圖所示，求：
（1）若小明爸爸駕車(chē)從此測(cè)速路段經(jīng)過(guò) 15min，問(wèn)小明爸爸有有超速？
（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，經(jīng)過(guò)此區(qū)間最快需要多少小時(shí)？（保留兩位小數(shù)）
11．（23-24八年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí)）南通到南京的D5514此動(dòng)車(chē)時(shí)刻表如表所示：
如下圖，動(dòng)車(chē)在筆直的軌道上勻速行駛，在從山崖駛向小橋的過(guò)程中，全長(zhǎng)300m的D5514次高速動(dòng)車(chē)在距橋頭200m處鳴笛，鳴笛4s后，火車(chē)頭到達(dá)橋頭，此時(shí)車(chē)頭的司機(jī)聽(tīng)到來(lái)至山崖的回聲，聽(tīng)到回聲30s后，車(chē)尾駛過(guò)橋尾。求
（1）D5514次高速動(dòng)車(chē)由海安開(kāi)往泰州的平均速度為多少；
（2）計(jì)算動(dòng)車(chē)在軌道上勻速行駛的速度；
（3）小橋的長(zhǎng)度；
（4）鳴笛時(shí)，火車(chē)頭到山崖的距離（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）。
2022年課程標(biāo)準(zhǔn)
物理素養(yǎng)
2.2.2能用速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。會(huì)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。
4.1.5 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。
物理觀念：速度的計(jì)算公式。
科學(xué)思維：會(huì)用刻度尺測(cè)量路程，會(huì)用停表測(cè)量時(shí)間，會(huì)計(jì)算速度。
科學(xué)探究：測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力、動(dòng)手操作和收集數(shù)據(jù)的能力、分析和處理數(shù)據(jù)的能力、解釋數(shù)據(jù)的能力、表達(dá)和交流的能力。
路程s/cm
時(shí)間t/s
平均速度v/（cm·s-1）
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
測(cè)量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
40.0
40.0
80.0
時(shí)間t/s
3
2
5
平均速度v/（cm/s）
13.3
20
16
路段
路程s/cm
時(shí)間t/s
平均速度
AC
60.0
3.0
0.2
AB
30.0
2.0
站次
站名
到達(dá)時(shí)間
開(kāi)車(chē)時(shí)間
里程/km
1
南通
起點(diǎn)站
9：57
0
2
海安
10：35
10：37
65
3
泰州
11：07
11：09
119
4
揚(yáng)州
11：47
11：49
183
5
南京
12：41
終到站
284
第一章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)（解析版）
課時(shí)1.4 速度的測(cè)量
知識(shí)點(diǎn)一、測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度
問(wèn) 題
公路上有許多速度監(jiān)測(cè)設(shè)備，其中一種測(cè)速設(shè)備采用的是區(qū)間測(cè)速的方法（如圖），即通過(guò)測(cè)算車(chē)輛在兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的平均速度，判斷車(chē)輛在該路段是否超速。這種測(cè)速設(shè)備是如何測(cè)算出車(chē)輛的平均速度的？
從公式可知，測(cè)算平均速度一般需要測(cè)量路程和時(shí)間兩個(gè)物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個(gè)攝像頭，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)這兩個(gè)攝像頭時(shí)都會(huì)被拍照。系統(tǒng)根據(jù)這兩張照片的拍攝時(shí)刻就能算出車(chē)輛通過(guò)這段距離的時(shí)間，從而算出車(chē)輛的平均速度。這就是區(qū)間測(cè)速的原理。
請(qǐng)你想一想：應(yīng)該怎樣測(cè)量物體的速度？下面我們來(lái)實(shí)際測(cè)量一個(gè)沿斜面下滑的小車(chē)的平均速度。
1.測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度
【實(shí)驗(yàn)思路】
我們可以用刻度尺測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s，用秒表測(cè)量小車(chē)通過(guò)這段路程所用的時(shí)間t，依據(jù)公式v= s/t，就可以算出小車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
我們可以將長(zhǎng)木板的一端用木塊墊起，搭建一個(gè)斜面，使它保持很小的坡度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，小車(chē)可在這個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)原理】。根據(jù)公式，用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程s，用停表測(cè)出通過(guò)這段路程所用時(shí)間t，就可以算出物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
【實(shí)驗(yàn)器材】刻度尺、停表、斜面、小車(chē)、金屬片、木塊。
【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）將小車(chē)放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測(cè)出小車(chē)要通過(guò)的路程。
（2）用停表測(cè)量小車(chē)從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間；
（3）根據(jù)測(cè)得的、，利用公式算出小車(chē)通過(guò)斜面全程的平均速度。
（4）將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車(chē)從斜面頂端到金屬片的距離；
（5）測(cè)出小車(chē)從斜面頂端滑過(guò)斜面上半段所用的時(shí)間，算出小車(chē)通過(guò)上半段路程的平均速度。
（6）將實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)填入下表中
怎樣得到下半段的平均速度？
我們可以通過(guò)計(jì)算得到小車(chē)在下半段的平均速度。方法是：根據(jù)前兩次實(shí)驗(yàn)，可計(jì)算出小車(chē)通過(guò)下半段的路程：，計(jì)算出通過(guò)下半段路程所用時(shí)間：，根據(jù)公式算出小車(chē)通過(guò)下半段的平均速度。
想想議議
某同學(xué)想測(cè)出小車(chē)在下半段路程的平均速度，提出可以把小車(chē)從斜面的中部開(kāi)始釋放，進(jìn)行測(cè)量。想一想：這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度是否相等？說(shuō)明原因。
【分析】小車(chē)在下滑過(guò)程中，到達(dá)中部的速度并不為零，所以讓小車(chē)從中部由靜止釋放，到達(dá)底端的時(shí)間，并不等于下半程的時(shí)間，這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度不相等。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
小車(chē)而在斜面上做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在不同的路程段，小車(chē)平均速度小小不同。小車(chē)從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過(guò)程中速度越來(lái)越小。三次平均速度的小小依次是。
【交流】
（1）金屬片的作用：讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，便于測(cè)量時(shí)間。
（2）搭建斜面時(shí)，坡度不能太小也不能太小。斜面的坡度太小，小車(chē)可能達(dá)不到底部；斜面的坡度太小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度小，時(shí)間短，導(dǎo)致測(cè)量難度小、實(shí)驗(yàn)誤差小。
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，斜面的傾斜程度不能變。
（4）測(cè)量小車(chē)下滑路程時(shí)，起點(diǎn)從車(chē)頭算起，終點(diǎn)也應(yīng)該是車(chē)頭。
（5）誤差分析（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量的誤差）
①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才開(kāi)始計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏?。?br>②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏?。?br>③小車(chē)有從靜止開(kāi)始下滑，所測(cè)平均速度偏小。
（22-23八年級(jí)上·福建·階段練習(xí)）小明在“測(cè)小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置：小車(chē)從斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車(chē)到達(dá)A、B、C三處時(shí)子表的顯示（數(shù)字分別表示“小時(shí)：分：秒”）
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是 。
（2）該實(shí)驗(yàn)需要的器材除了小車(chē)、斜面、檔板外，還需要測(cè)量工具 和 。
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持斜面的傾角較 ，這是為了方便測(cè)量 .
（4）根據(jù)圖中信息回答：sAB= cm；vAB= m/s；tAC= s；vAC= m/s．
（5）可以看出小車(chē)在下滑過(guò)程中做 （選填“勻速”或“變速”）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
【答案】 秒表 刻度尺 小 時(shí)間 3 0.3 變速
【詳解】（1）[1]在測(cè)小車(chē)的平均速度的實(shí)驗(yàn)中，該實(shí)驗(yàn)的原理是。
（2）[2][3]本實(shí)驗(yàn)中，用秒表測(cè)時(shí)間，刻度尺測(cè)路程，然后根據(jù)算出速度，故還需要測(cè)量工具是秒表和刻度尺。
（3）[4][5]在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要盡量保持斜面的傾角較小，便于測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
（4）[6]由圖可知AB間的路程為
[7] AB間的速度為
[8] AC間的時(shí)間為
[9] AC間的速度為
（5）[10]小車(chē)在下滑過(guò)程中速度越來(lái)越快，所以做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度
如圖所示，A為可在斜面上自由移動(dòng)的小車(chē)，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測(cè)出在不同時(shí)刻小車(chē)與它的距離，然后計(jì)算機(jī)再根據(jù)時(shí)間就可以算出運(yùn)動(dòng)的小車(chē)在不同位置時(shí)的速度。
如果將傳感器放置在合適的位置，實(shí)驗(yàn)者面對(duì)傳感器，前后行走，就可以在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察實(shí)驗(yàn)者行走的速度。
（23-24八年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末）小明同學(xué)用如圖甲的裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)。他將小車(chē)從坡頂A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從A滑到坡底C處的時(shí)間；再次將小車(chē)從A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從A滑到中點(diǎn)B處的時(shí)間。
（1）通過(guò)小明的測(cè)量數(shù)據(jù)可以判斷，小車(chē)在前半程的平均速度 （選填“小于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度；
（2）物體運(yùn)動(dòng)的情況可以通過(guò)另一種辦法即時(shí)測(cè)定、顯現(xiàn)出來(lái)。如圖乙所示，位置傳感器利用超聲波測(cè)出不同時(shí)刻小車(chē)與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車(chē)在不同位置的速度。屏幕圖像如圖丙所示，橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通過(guò)圖像可以看出小車(chē)在斜面上滑下時(shí)是 （選填“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)的；小車(chē)到達(dá)坡底時(shí)的速度為 m/s；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車(chē)在路程中點(diǎn)的速度表示為，在時(shí)間中點(diǎn)的速度表示為，分析推理判定 （選填“小于”、“等于”或“小于”）；
（4）小明進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車(chē)斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半程的平均速度為，后半程的平均速度為，則小車(chē)全程平均速度是多少 ？（用字母和表示并寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程）
【答案】 小于 加速 0.832 小于
【詳解】（1）[1]從A滑到坡底C處的時(shí)間，再次將小車(chē)從A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從A滑到中點(diǎn)B處的時(shí)間，AB段的路程是AC段的一半，但所需時(shí)間小于一半，所以小車(chē)在前半程的平均速度小于全程的平均速度。
（2）[2]由圖丙可知，隨著時(shí)間的增加，小車(chē)運(yùn)行的速度逐漸變小，說(shuō)明小車(chē)在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)。
[3]由圖像丙可知，速度時(shí)間圖像是一條過(guò)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，說(shuō)明速度與時(shí)間成正比，當(dāng)t=2.5s時(shí)，速度為0.8m/s，從A滑到坡底C處的時(shí)間，則到達(dá)坡底的速度
（3）[4]小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，所以小車(chē)到達(dá)時(shí)間中點(diǎn)時(shí)還有到達(dá)路程中點(diǎn)，所以小于。
（4）[5]設(shè)全程路程為2s，前半程的時(shí)間為
后半程的時(shí)間
全程的平均速度
3.超聲波測(cè)距
如圖所示，發(fā)射器向被測(cè)物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。超聲波傳播過(guò)程中遇到被測(cè)物會(huì)被反射，接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)。根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測(cè)物之間的距離 。
如果被測(cè)物是運(yùn)動(dòng)的物體，超聲波測(cè)量?jī)x還可測(cè)出物體移動(dòng)的速度。
高速公路實(shí)現(xiàn)“區(qū)間測(cè)速”全覆蓋。就是測(cè)算出汽車(chē)在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B相距15km，全程限速，一輛轎車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間如圖所示。求：
（1）轎車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所用的時(shí)間為_(kāi)_____；
（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，采用“區(qū)間測(cè)速”，這輛轎車(chē)在該路段會(huì)不會(huì)被判超速？
（3）若要確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短用時(shí)多少s？
【答案】（1）10min；（2）不會(huì)；（3）450s.
【詳解】（1）轎車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所用的時(shí)間為
t=10h41min-10h31min=10min=h/6
（2）速度為

所以這輛轎車(chē)在該路段不會(huì)被判超速。
（3）確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，此時(shí)最小速度
v′=120km/h，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短時(shí)間
問(wèn)題一：測(cè)量小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度
（1）實(shí)驗(yàn)原理。
（2）測(cè)量器材：刻度尺測(cè)路程，停表測(cè)量所用時(shí)間。
（3）斜面傾角不要太高，也不要太低（過(guò)高會(huì)使小車(chē)速度過(guò)小，不易記錄時(shí)間，過(guò)低時(shí)可能會(huì)使測(cè)出的平均速度太接近）。
（4）金屬片的作用：讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，便于測(cè)量時(shí)間。
（5）測(cè)量小車(chē)下滑路程時(shí)，起點(diǎn)從車(chē)頭算起，終點(diǎn)也應(yīng)該是車(chē)頭。
（6）測(cè)量小車(chē)在下半段路程的平均速度，不可以讓小車(chē)從斜面的中部開(kāi)始釋放，進(jìn)行測(cè)量。原因：小車(chē)在下滑過(guò)程中，到達(dá)中部的速度并不為零，所以讓小車(chē)從中部由靜止釋放，到達(dá)底端的時(shí)間，并不等于下半程的時(shí)間，這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在下半路程的平均速度不相等。
（7）誤差分析（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量的誤差）
①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才開(kāi)始計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏小；
②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏小；
③小車(chē)有從靜止開(kāi)始下滑，所測(cè)平均速度偏小。
（8）注意題目中速度單位是m/s還是cm/s。
【典例1】（2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè)）如圖1所示，“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”實(shí)驗(yàn)的情景。
（1）“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”的實(shí)驗(yàn)原理是 。實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有秒表和 ；
（2）將小車(chē)放在斜面80cm刻度線(xiàn)處，靜止放手滑下，放手時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)小車(chē)到0cm時(shí)停止計(jì)時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn) （“開(kāi)始計(jì)時(shí)”或“停止計(jì)時(shí)”）的時(shí)機(jī)不好把握。解決問(wèn)題后，再一次實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，時(shí)間測(cè)量不準(zhǔn)確，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試會(huì)發(fā)現(xiàn)，斜面的坡度 （填“小一些”或“小一些”），可以讓小車(chē)滑下的時(shí)間變得長(zhǎng)一些，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量出時(shí)間；
（3）調(diào)整好斜面，小車(chē)從A點(diǎn)靜止滑下，到達(dá)C點(diǎn)用的時(shí)間如圖2所示，小車(chē)經(jīng)過(guò)AC段的平均速度是 m/s；
（4）實(shí)驗(yàn)中觀察到小車(chē)從斜面上滑下時(shí)，越來(lái)越快。為了驗(yàn)證自己的觀察小明想分別測(cè)出小車(chē)在斜面滑下的上半程和下半程的時(shí)間，就可以通過(guò) 的方式比較出上半程和下半程的快慢。實(shí)際操作過(guò)程中， （選填“上”或“下”）半程的時(shí)間很難直接測(cè)出。
【答案】 刻度尺 停止計(jì)時(shí) 小一些 0.4 相同路程比時(shí)間 下
【詳解】（1）[1]該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量小車(chē)經(jīng)過(guò)的路程和時(shí)間來(lái)計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度的，故實(shí)驗(yàn)原理為。
[2]實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小車(chē)經(jīng)過(guò)的路程，所以還需要的測(cè)量?jī)x器是刻度尺。
（2）[3]小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底部的速度較快，所以停止計(jì)時(shí)的時(shí)機(jī)不好把握。
[4]斜面的坡度較小，小車(chē)運(yùn)行的速度慢，在坡上停留的時(shí)間長(zhǎng)，方便計(jì)時(shí)。
（3）[5]小車(chē)經(jīng)過(guò)AC段的平均速度
（4）[6]小車(chē)經(jīng)過(guò)上半程和下半程的路程相同，可以通過(guò)比較相同路程所花時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較運(yùn)動(dòng)速度的快慢。
[7]小車(chē)在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)經(jīng)過(guò)上下半程分割點(diǎn)時(shí)停留的時(shí)間很短，所以下半程的時(shí)間很難直接測(cè)出。
【變式1-1】如圖所示是測(cè)量小車(chē)沿斜面下滑的平均速度的實(shí)驗(yàn)。
（1）該實(shí)驗(yàn)原理： ；
（2）本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量工具除秒表外，還需要 ；
（3）在實(shí)驗(yàn)中，由于人存在一定的反應(yīng)時(shí)間，為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間誤差更小，則斜面的坡度應(yīng)該 （選填“較緩一些”或“較陡一些”），C處金屬擋板的作用是： ；
（4）在測(cè)量小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，如果小車(chē)過(guò)了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測(cè)得AB段的平均速度會(huì)偏 （填“小”或“小”）；
（5）秒表的示數(shù)如圖所示，由圖可以計(jì)算出小車(chē)在AC段的平均速度為 m/s。小紅利用AB段和BC段的速度求平均值以計(jì)算全程的平均速度，這種計(jì)算方法 （填“正確”或“錯(cuò)誤”）；
（6）實(shí)驗(yàn)小組細(xì)心實(shí)驗(yàn)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
若AB段的平均速度為v1，BC段的平均速度為v2，全程的平均速度為v3，由表中數(shù)據(jù)可知，它們按由小到小排列為 。
【答案】 刻度尺 較緩一些 見(jiàn)解析 小 0.3 錯(cuò)誤
【詳解】（1）[1]測(cè)量小車(chē)平均速度的實(shí)驗(yàn)中，需要知道小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間，故該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)測(cè)量的。
（2）[2]實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程，所以需要的測(cè)量工具除了秒表外，還需要刻度尺。
（3）[3]由于人存在一定的反應(yīng)時(shí)間，為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間誤差更小，實(shí)驗(yàn)中斜面不能太陡，不然小車(chē)下滑過(guò)快，不方便計(jì)時(shí)，造成誤差較小，所以斜面應(yīng)該較緩一些。
[4]為了能夠多次測(cè)量，且測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差較小，在C處放置金屬擋板，作用是使小車(chē)在同一位置停下。
（4）[5]在測(cè)量小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間時(shí)，若小車(chē)過(guò)了B點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，根據(jù)可知，測(cè)得AB段的平均速度vAB會(huì)偏小。
（5）[6]由圖可知，小車(chē)在AC段所用的時(shí)間為
tAC=15:35:23-15:35:20=3s
小車(chē)在AC段的路程為
sAC=10.00dm-1.00dm=9.00dm=0.9m
故小車(chē)在AC段的平均速度
[7]根據(jù)平均速度的定義：平均速度等于總路程除以總時(shí)間可知，這種計(jì)算方法錯(cuò)誤的。
（6）[8]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知它們按由小到小排列為v2＞v3＞v1。
【變式1-2】（2024·江西九江·二模）【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】測(cè)量小車(chē)的平均速度
【實(shí)驗(yàn)器材】帶刻度的木板、木塊、小車(chē)、
【實(shí)驗(yàn)原理】
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）如圖，實(shí)驗(yàn)時(shí)小華從木板的A點(diǎn)將小車(chē)由靜止釋放，小明和小英分別記錄小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間；
（2）小車(chē)所在的斜面應(yīng)保持較 （選填“小”或“小”）的坡度，這是為了使小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較 （選填“長(zhǎng)”或“短”），便于測(cè)量；
（3）小明和小英的計(jì)時(shí)方法是 （選填“同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)”或“小明先計(jì)時(shí)”）；
（4）某次實(shí)驗(yàn)中，小明的計(jì)時(shí)為2s，小英的計(jì)時(shí)為3.6s，則小車(chē)在BC段的平均速度為 m/s。
【拓展】實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用測(cè)量工具，如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明在小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的小車(chē)全程的平均速度 （選填“偏小”“偏小”或“不受影響”）。
【答案】 秒表 小 長(zhǎng) 同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) 0.25 偏小
【詳解】[1] 實(shí)驗(yàn)中還需要用秒表測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
[2] 平均速度等于總路程除以總時(shí)間，則實(shí)驗(yàn)原理是。
（2）[3][4] 小車(chē)所在的斜面應(yīng)保持較小的坡度，使得小車(chē)運(yùn)動(dòng)得慢些，小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，便于測(cè)量時(shí)間。
（3）[5] 為準(zhǔn)確測(cè)出小車(chē)AB段和AC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，小明和小英應(yīng)同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。
（4）[6] 小車(chē)在BC段的時(shí)間為
BC段的路程，則小車(chē)在BC段的平均速度為
[7] 小明在小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的時(shí)間會(huì)偏小，根據(jù)，測(cè)得的小車(chē)全程的平均速度偏小。
問(wèn)題二：超聲波測(cè)距
【角度1】超聲波測(cè)距離
根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測(cè)物之間的距離 。
【典例2】（23-24八年級(jí)上·云南昭通·階段練習(xí)）如圖所示，一艘輪船以10m/s的速度駛向一尊小佛，船長(zhǎng)在某處鳴笛，5s后聽(tīng)到回聲（已知聲音此時(shí)的傳播速度為340m/s），則：
（1）5s內(nèi)汽輪船走過(guò)的路程是多少；
（2）5s內(nèi)聲音傳播的距離是多少；
（3）該鳴笛處離小佛多遠(yuǎn)？
【答案】（1）50m；（2）1700m；（3）875m
【詳解】解：（1）由可知，在t=5s的時(shí)間內(nèi)，車(chē)行駛的距離
（2）5s內(nèi)聲音傳播的距離是
（3）該鳴笛處離小佛的距離
答：（1）5s內(nèi)汽輪船走過(guò)的路程是50m；
（2）5s內(nèi)聲音傳播的距離是1700m；
（3）該鳴笛處離小佛的距離為875m。
【變式2-1】如圖所示，一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速駛向正前方的山崖，鳴笛3s后聽(tīng)到回聲，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，請(qǐng)問(wèn)：
（1）鳴笛聲從發(fā)出到反射傳回駕駛員耳中，通過(guò)的路程是多少？
（2）汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是多少？
（3）汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離是多少？

【答案】（1）1020m；（2）60m；（3）480m
【詳解】解：（1）由題意知，鳴笛聲從發(fā)出到反射傳回駕駛員耳中，通過(guò)的路程
s聲=v聲t=340m/s×3s=1020m
（2）由題意知，汽車(chē)的速度為72km/h即20m/s，汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程
s車(chē)=v車(chē)t=20m/s×3s=60m
（3）汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離
答：（1）鳴笛聲從發(fā)出到反射傳回駕駛員耳中，通過(guò)的路程是1020m；
（2）汽車(chē)從鳴笛到聽(tīng)到回聲這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是60m；
（3）汽車(chē)聽(tīng)到回聲時(shí)到山崖的距離是480m。
【角度2】超聲波測(cè)速
（1）區(qū)間測(cè)速
“區(qū)間測(cè)速”目前在全國(guó)小部分高速路實(shí)行。原理就是在兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)控和測(cè)速探頭，測(cè)出一輛車(chē)通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離算出該車(chē)在這一區(qū)間路段的平均車(chē)速，如果這個(gè)平均車(chē)速超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。
（2）測(cè)速儀（定點(diǎn)測(cè)速）
如圖所示是在高速公路上常見(jiàn)的測(cè)速裝置，其主要部分是一個(gè)測(cè)速儀。其原理如下圖所示，汽車(chē)向測(cè)速儀的方向勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號(hào)，超聲波信號(hào)遇見(jiàn)汽車(chē)前面板，反射回測(cè)速儀。測(cè)速儀根據(jù)汽車(chē)在兩次遇到信號(hào)之間所通過(guò)的路程及所用的時(shí)間，由速度公式v=s/t可得出汽車(chē)的平均速度。
【典例3】（23-24八年級(jí)上·山東煙臺(tái)·期中）為了督促司機(jī)遵守限速規(guī)定，交管部門(mén)在公路上設(shè)置了固定測(cè)速儀。如圖所示，汽車(chē)向放置在路中的測(cè)速儀勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出兩次超聲波信號(hào)，第一次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用時(shí)0.4s。超聲波的速度是340m/s，求：
（1）汽車(chē)接收到第一次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是多少？
（2）汽車(chē)接收到第二次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是多少？汽車(chē)在兩次接收到超聲波信號(hào)時(shí)的位置相距為多少？
（3）汽車(chē)在第一次接收到超聲波信號(hào)開(kāi)始到接收到第二次信號(hào)結(jié)束所用的時(shí)間為0.85s，則在該測(cè)速區(qū)內(nèi)，汽車(chē)的速度是多少？
【答案】（1）85m；（2）85m，17m；（3）20m/s
【詳解】解：（1）第一次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到信號(hào)用時(shí)0.5s，所以第一次信號(hào)到達(dá)汽車(chē)的時(shí)間為0.25s，由v=s/t可得汽車(chē)接收到第一次信號(hào)時(shí)，汽車(chē)距測(cè)速儀：
s1=v聲t1=340m/s×0.25s=85m
（2）第二次發(fā)出信號(hào)到測(cè)速儀接收到信號(hào)用時(shí)0.4s，所以第二次信號(hào)到達(dá)汽車(chē)的時(shí)間為0.2s，汽車(chē)接收到第二次信號(hào)時(shí)，汽車(chē)距測(cè)速儀：
s2=v聲t2=340m/s×0.2s=68m
汽車(chē)兩次接收到信號(hào)時(shí)位置相距：
s′=s1-s2=85m-68m=17m
（3）汽車(chē)的車(chē)速為：
答：（1）汽車(chē)接收到第一次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是85m；
（2）汽車(chē)接收到第二次超聲波信號(hào)時(shí)，汽車(chē)到測(cè)速儀的距離是85m，汽車(chē)在兩次接收到超聲波信號(hào)時(shí)的位置相距17m；
（3）汽車(chē)的速度是多少20m/s。
【變式3-1】（23-24八年級(jí)上·四川雅安·期末）超聲波測(cè)速儀發(fā)出超聲波脈沖信號(hào)，遇到汽車(chē)發(fā)生反射，通過(guò)分析發(fā)出和接收到信號(hào)時(shí)間差，可計(jì)算出汽車(chē)速度。如圖甲所示，在限速為的直線(xiàn)路段，交警架設(shè)了超聲波測(cè)速儀測(cè)汽車(chē)速度。當(dāng)行駛的汽車(chē)距離測(cè)速儀時(shí)，測(cè)速儀向汽車(chē)發(fā)出超聲波，超聲波“追上”汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)剛好運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（如圖乙所示）。測(cè)速儀從發(fā)出到接收反射回來(lái)的超聲波所用的時(shí)間是。已知超聲波的傳播速度為。求：
（1）超聲波傳播的路程；
（2）小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程；
（3）汽車(chē)在此路段是否超速。
【答案】（1）136m；（2）6m；（3）小汽車(chē)在此路段超速了
【詳解】解：（1）0.4s內(nèi)超聲波通過(guò)的距離為
（2）這段時(shí)間里，小車(chē)通過(guò)的距離為
（3）小車(chē)通過(guò)AB段所需的時(shí)間為
這段距離小車(chē)的速度為
所以汽車(chē)已經(jīng)超速了。
答：（1）超聲波在0.4s內(nèi)傳播的距離是136m；
（2）小汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程sAB=6m；
（3）小汽車(chē)在此路段超速了。
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．（2024·河南南陽(yáng)·二模）如圖是小紅在探究小球運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的頻閃照片，A、B、C是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)的三個(gè)位置。若每隔0.1s拍攝一幅照片，由圖中情景可知小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置通過(guò)的路程是 cm，此過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/s。
【答案】 3.85 0.19
【詳解】[1]從A到C，由圖中刻度尺可量出AC間的距離為
[2]小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
則小球的平均速度為
2．（2024九年級(jí)下·四川自貢·學(xué)業(yè)考試）為測(cè)量小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度，讓小車(chē)從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，分別記錄下小車(chē)在A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的位置和時(shí)刻如右圖所示，則AB段的距離是 cm，AC段的平均速度是 m/s。
【答案】 40.0 0.2
【詳解】[1]小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離
sAB?=80.0cm?40.0cm=40.0cm
[2]小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離
sAC?=80.0cm?0.0cm=80.0cm
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
tAC?=15:41:44-15:41:40=4s
小車(chē)通過(guò)AC段的平均速度
3．（23-24八年級(jí)上·內(nèi)蒙古通遼·期末）如圖所示，是“測(cè)量小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面的頂端由靜止滑下，分別測(cè)出小車(chē)到達(dá)中點(diǎn)和底端的時(shí)間，即可求出不同路段的平均速度。實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了更加便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng) （選填“增小”“減小”或“不改變”）斜面的傾斜角度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以知道，下半段的平均速度 （選填“小于”“等于”或“小于”）整段的平均速度。
【答案】 減小 小于
【詳解】[1]斜面的傾斜角度越小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的越慢，運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)量時(shí)間時(shí)的誤差越小，故為了便于測(cè)量時(shí)間，應(yīng)減小斜面的傾斜角度。
[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)，小車(chē)由靜止釋放，沿斜面頂端下滑到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越小，因此下半段的平均速度小于整段的平均速度。
4．（22-23八年級(jí)上·四川宜賓·期末）如圖是八三班第2小組“測(cè)量小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面的A點(diǎn)靜止滑下，組員分別記錄了小車(chē)在A點(diǎn)、B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，該實(shí)驗(yàn)原理是 ，BC段的平均速度vBC為 m/s。
【答案】 0.2
【詳解】[1]實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量路程和時(shí)間，根據(jù)可知小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度，實(shí)驗(yàn)原理是。
[2]由圖可知小車(chē)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間
tBC=09∶25∶20-09∶25∶18=2s
小車(chē)從B點(diǎn)到C點(diǎn)的路程
sBC=40.0cm
小車(chē)在BC段的平均速度
【素養(yǎng)提升】
5．（23-24八年級(jí)上·廣東深圳·期末）在測(cè)量紙錐下落速度的實(shí)驗(yàn)中，小明用每隔相等時(shí)間曝光一次的相機(jī)，拍得如圖所示的照片，右側(cè)為紙錐從E到F過(guò)程的放小圖。這種相機(jī)說(shuō)明書(shū)上的描述如下：“…每秒鐘曝光2次，像成在同一底片上…”。以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A．紙錐從A運(yùn)動(dòng)到F的時(shí)間是3s
B．從E到F過(guò)程中，紙錐運(yùn)動(dòng)的路程是20cm
C．為了方便記錄時(shí)間可以減小紙錐的角度
D．紙錐從A到D速度逐漸變小
【答案】D
【詳解】
A．相機(jī)進(jìn)行拍照時(shí)，每秒曝光2次，則紙錐從A運(yùn)動(dòng)到F的時(shí)間是2.5s，故A錯(cuò)誤；
B．刻度尺分度值為1cm，讀數(shù)時(shí)要估讀到分度值下一位，則EF階段的距離為
s＝80.0cm﹣60.0cm＝20.0cm
故B錯(cuò)誤；
C．為了方便記錄時(shí)間可以增小紙錐的角度，減慢紙錐的速度，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故C錯(cuò)誤；
D．由圖可知從A到D紙錐在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程逐漸變小，則速度逐漸變小，故D正確。
故選D。
6．（23-24八年級(jí)下·重慶·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，是“測(cè)物體的平均速度”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)就是小車(chē)通過(guò)全程的路程
B．啟動(dòng)停表后再釋放小車(chē)，直到撞擊到金屬片時(shí)停止計(jì)時(shí)，該段即小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間
C．測(cè)量下半段平均速度時(shí)，要讓小車(chē)從中點(diǎn)處?kù)o止滑下
D．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)過(guò)了中點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上半段平均速度偏小
【答案】D
【詳解】A．如圖所示，用斜面的長(zhǎng)減去車(chē)身的長(zhǎng)才是小車(chē)通過(guò)的路程，故A錯(cuò)誤；
B．在實(shí)驗(yàn)中，啟動(dòng)停表和放開(kāi)小車(chē)應(yīng)該在同一時(shí)刻進(jìn)行，直到它撞擊金屬片時(shí)立即停止，讀出的時(shí)間才是小車(chē)運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；
C．測(cè)小車(chē)在下半段的平均速度時(shí)，應(yīng)讓小車(chē)從斜面起點(diǎn)由靜止下滑，滑到中點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用一半路程和所計(jì)時(shí)間來(lái)計(jì)算下半程的平均速度，故C錯(cuò)誤；
D．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)過(guò)了中點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測(cè)得小車(chē)在上半段的時(shí)間會(huì)偏小，根據(jù)可知，當(dāng)路程一定時(shí)，時(shí)間偏小則平均速度偏小，故D正確。
故選D。
7．（23-24八年級(jí)上·山東泰安·期末）用如圖所示的裝置進(jìn)行“測(cè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)，讓小車(chē)從斜面的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，分別測(cè)出小車(chē)到達(dá)點(diǎn)和點(diǎn)的時(shí)間且測(cè)得通過(guò)段的時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是（ ）
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜面的坡度要盡量小一些
②段的平均速度
③如果小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得段的平均速度會(huì)偏小
④整個(gè)過(guò)程中，小車(chē)在段和在段的平均速度小小不同，且
A．只有①②B．只有①④
C．只看②③D．只有③④
【答案】D
【詳解】①．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜面的坡度盡量小一些，小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)一些，方便測(cè)量時(shí)間，①錯(cuò)誤；
②．由圖示知，刻度尺的分度值為1cm，AC段的距離
sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm
但通過(guò)AC的時(shí)間不知，無(wú)法求出對(duì)應(yīng)的平均速度，②錯(cuò)誤；
③．小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得的通過(guò)AB段的時(shí)間偏小，據(jù)知，測(cè)得的平均速度偏小，③正確；
④．小車(chē)在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)，由圖示知，通過(guò)AB和BC段的距離相等，則通過(guò)BC段的時(shí)間比通過(guò)AB段的短，據(jù)知AB段的平均速度小于BC段的平均速度，④正確。
綜上所述，只有③④，故ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
8．（22-23八年級(jí)下·廣東深圳·開(kāi)學(xué)考試）小明和小華在操場(chǎng)上同一地點(diǎn)出發(fā)向南做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，他們通過(guò)的路程隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）
A．第2s時(shí)，小明在小華南邊B．在0~8s內(nèi)，小明的平均速度更小
C．在0~2s內(nèi)，小明的平均速度更小D．在2~8s內(nèi)，小明的平均速度更小
【答案】D
【詳解】A．小明和小華在操場(chǎng)上同一地點(diǎn)出發(fā)向南做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由圖像可知，第2s時(shí)，小華經(jīng)過(guò)的路程小于小明經(jīng)過(guò)的路程，因此小華在小明的南邊，故A錯(cuò)誤；
B．由圖像可知，在0~8s內(nèi)，小明和小華通過(guò)的路程相同，都為20m，所用的時(shí)間都為8s，由可知，在0~8s內(nèi)，小華和小明的平均速度相等，故B錯(cuò)誤；
C．由圖像可知，0~2s內(nèi)，小明通過(guò)的路程小于小華通過(guò)的路程，由可知，小明的平均速度更小，故C錯(cuò)誤；
D．由圖像可知，在2~8s內(nèi)，小明的平均速度為
小華的平均速度為
因此在2~8s內(nèi)，小明的平均速度更小，故D正確。
故選D。
【能力培優(yōu)】
9．（2024·陜西寶雞·三模）小軍和同學(xué)們用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度。
（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是 ；
（2）小軍調(diào)整好器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。則小車(chē)在AB段運(yùn)動(dòng)的平均速度為 m/s，BC段的平均速度為 m/s；
（3）下列能正確表示小車(chē)在AC段運(yùn)動(dòng)情況的圖像是 ；
（4）另一組同學(xué)在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)過(guò)了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，則他們測(cè)得的AC段的平均速度與真實(shí)值相比 （選填“偏小”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。
【答案】 0.15 0.3 C 偏小
【詳解】（1）[1]平均速度是總路程與總時(shí)間的比值，測(cè)小車(chē)平均速度的原理是
（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，AB段運(yùn)動(dòng)的路程為30.0cm，時(shí)間為2.0s，AB段的平均速度為
[3]BC段的路程為
BC段的時(shí)間為
BC段的平均速度為
（3）[4]小車(chē)在AB段的速度小于BC段的速度，故小車(chē)做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以小車(chē)的速度越來(lái)越快；
A．圖像表示勻速運(yùn)動(dòng)，故A不符合題意；
B．圖像表示勻速運(yùn)動(dòng)，故B不符合題意；
C．圖像表示加速運(yùn)動(dòng)，故C符合題意。
故選C。
（4）[5]小車(chē)過(guò)了C點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的時(shí)間變長(zhǎng)，根據(jù)可知，計(jì)算出的速度偏小。
10．（23-24八年級(jí)上·黑龍江黑河·期中）小明一家駕車(chē)旅游經(jīng)過(guò)某處時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)區(qū)間測(cè)速交通指示牌如圖所示，求：
（1）若小明爸爸駕車(chē)從此測(cè)速路段經(jīng)過(guò) 15min，問(wèn)小明爸爸有有超速？
（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，經(jīng)過(guò)此區(qū)間最快需要多少小時(shí)？（保留兩位小數(shù)）
【答案】（1）有超速；（2）0.17h
【詳解】解：（1）由圖可知，測(cè)速長(zhǎng)度為20km，經(jīng)過(guò) 15min，則速度
由圖可知，測(cè)速路段最小速度，所以，故有超速。
（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，最小速度為120km/h，則最快需要時(shí)間
答：（1）小明爸爸有超速；
（2）經(jīng)過(guò)此區(qū)間最快需要0.17小時(shí)。
11．（23-24八年級(jí)上·江蘇南通·階段練習(xí)）南通到南京的D5514此動(dòng)車(chē)時(shí)刻表如表所示：
如下圖，動(dòng)車(chē)在筆直的軌道上勻速行駛，在從山崖駛向小橋的過(guò)程中，全長(zhǎng)300m的D5514次高速動(dòng)車(chē)在距橋頭200m處鳴笛，鳴笛4s后，火車(chē)頭到達(dá)橋頭，此時(shí)車(chē)頭的司機(jī)聽(tīng)到來(lái)至山崖的回聲，聽(tīng)到回聲30s后，車(chē)尾駛過(guò)橋尾。求
（1）D5514次高速動(dòng)車(chē)由海安開(kāi)往泰州的平均速度為多少；
（2）計(jì)算動(dòng)車(chē)在軌道上勻速行駛的速度；
（3）小橋的長(zhǎng)度；
（4）鳴笛時(shí)，火車(chē)頭到山崖的距離（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）。
【答案】（1）108km/h；（2）50m/s；（3）1200m；（4）580m
【詳解】解：（1）由海安開(kāi)往泰州的路程為
s=119km-65km=54km
時(shí)間為
t=11∶07-10∶37=0.5h
平均速度為
（2）動(dòng)車(chē)在軌道上勻速行駛的速度
（3）動(dòng)車(chē)行駛的距離為
s=vt=50m/s×30s=1500m
小橋的長(zhǎng)度
L橋=s-L車(chē)=1500m-300m=1200m
（4）聲音傳播的距離
s聲=vt=340m/s×4s=1360m
鳴笛時(shí)，火車(chē)頭到山崖的距離
答：（1）D5514次高速動(dòng)車(chē)由海安開(kāi)往泰州的平均速度為108km/h；
（2）動(dòng)車(chē)在軌道上勻速行駛的速度50m/s；
（3）小橋的長(zhǎng)度為1200m；
（4）鳴笛時(shí)，火車(chē)頭到山崖的距離為580m。
2022年課程標(biāo)準(zhǔn)
物理素養(yǎng)
2.2.2能用速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。會(huì)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。
4.1.5 測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。
物理觀念：速度的計(jì)算公式。
科學(xué)思維：會(huì)用刻度尺測(cè)量路程，會(huì)用停表測(cè)量時(shí)間，會(huì)計(jì)算速度。
科學(xué)探究：測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)速度。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力、動(dòng)手操作和收集數(shù)據(jù)的能力、分析和處理數(shù)據(jù)的能力、解釋數(shù)據(jù)的能力、表達(dá)和交流的能力。
路程s/cm
時(shí)間t/s
平均速度v/（cm·s-1）
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
測(cè)量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
40.0
40.0
80.0
時(shí)間t/s
3
2
5
平均速度v/（cm/s）
13.3
20
16
路段
路程s/cm
時(shí)間t/s
平均速度
AC
60.0
3.0
0.2
AB
30.0
2.0
站次
站名
到達(dá)時(shí)間
開(kāi)車(chē)時(shí)間
里程/km
1
南通
起點(diǎn)站
9：57
0
2
海安
10：35
10：37
65
3
泰州
11：07
11：09
119
4
揚(yáng)州
11：47
11：49
183
5
南京
12：41
終到站
284

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第4節(jié) 測(cè)量平均速度

版本： 人教版（2024）

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