实验探究题 · 第4节 速度的测量

实验探究题中等
下面为科技小组的同学探究纸锥下落的运动情况的实验。
题目配图
(1) 调整好装置后,小李进行了实验,如图 1 所示,他用秒表测得纸锥通过 OA、OB 这两段路程所用的时间分别为 1s、1.5s,所测量的 OA 段的平均速度为_______m/s,AB 段的平均速度为_______m/s,纸锥做的______(选填 “是” 或 “不是”)匀速直线运动;
答案:0.5;1;不是
(2) 在测量纸锥运动过程下半程的平均速度时,小张是让纸锥从 A 点由静止释放,测出纸锥到达 B 点的时间,从而计算出纸锥运动过程的平均速度。这样测出的 AB 段平均速度_______(选填 “大于”、“小于” 或 “等于”)纸锥从 O 点释放时 AB 段的平均速度;
答案:小于
(3) 接着小明利用相机频闪拍照,探究纸锥下落的情况,相机每隔 0.2s 曝光一次,拍摄的图片如图 2 所示,在此过程中,纸锥经过图中 D 点的速度为____m/s;在某次测量中,如果过了 D 点才停止计时,则测出的平均速度将偏________;
答案:1.25;小
(4) 下面图中四个速度随时间变化的关系图像,能反映出该纸锥下落过程运动情况可能是________。(填字母)
子题配图
答案:A
答案:(1) 0.5;1;不是;(2) 小于;(3) 1.25;小;(4) A
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(1)如图 1 所示,刻度尺分度值为 1cm,则 OA 段路程 sOA=50.0cm,AB 段路程为 sAB=100.0cm‑50.0cm=50.0cm 则 OA 段的平均速度为 vOA=sOA/tOA=0.5m/1s=0.5m/s AB 段的平均速度为 vAB=sAB/tAB=0.5m/(1.5s‑1s)=1m/s>vOA 所以纸锥做的不是匀速直线运动。 (2)纸锥从 O 到 B 的过程中通过 A 点时的速度不为 0;OB 段所用时间与 OA 段所用时间之差才是下半程 AB 段的时间,让纸锥从 A 点由静止释放,测出纸锥到达 B 点的时间,这样测量的时间偏大,根据 v=s/t,平均速度会小于从 O 点释放时 AB 段的平均速度。 (3)图中 C 位置到 E 位置纸锥相同的时间间隔内运动的路程相同,做匀速直线运动,照相机共曝光 2 次,距离为 50.0cm=0.5m,则纸锥经过图中 D 点的速度为 vD=vCE=sCE/tCE=0.5m/(2×0.2s)=1.25m/s 在某次测量中,如果过了 D 点才停止计时,则所测时间偏大,根据 v=s/t,则测出的平均速度将偏小。 (4)从图 2 中可以看出,同样在间隔时间为 0.2s 时,纸锥下落的距离先小后大,最后保持不变,因此,其速度的变化应该是先变大后不变,故 A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。

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