《2022年中考物理实验专题复习解读与训练》重点实验01 测量物体运动的平均速度（解析版）

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重点实验 01 测量物体运动的平均速度
【设计与进行实验】
1.实验原理：
v=s
t
；
2. 实验器材及其作用：小车、长木板、木块、金属片、刻度尺、停表（或秒表）．
（1）刻度尺的作用（测量小车运动的路程）
（2）停表（或秒表）的作用（测量小车运动的时间）
（3）斜面的作用（使小车获得下滑的动力）
（4）金属片的作用（使小车终点始终在同一位置，控制小车运动的路程）
3.实验装置
① 安装要求：斜面的倾角 不宜过大也不宜过小 。倾角过大，会导致小车滑行速度太快，时间太短，
不宜测量 时间 ；倾角过小，会造成各阶段的平均速度太接近，或小车可能滑不到斜面底。因此，斜
面倾角应 较小 ，目的是 为了减小小车运动的速度，便于测量时间 ；
② 小车每次必须从斜面上 同一位置 由静止开始下滑，且小车运动过程中 不能 改变斜面的倾角；
4.小车运动距离：从“车头到车头”、或从“车尾到车尾”的距离；
5.实验中应多次测量求平均值减小误差：每次测量时，必须让小车从斜面上 同一位置 由静止开始下滑；
6. 小车运动过程中的运动状态判断：从斜面顶端到底端的过程中小车受非平衡力作用做加速直线运动，小
车的运动状态发生了改变
7.刻度尺的使用和读数：刻度尺要估读；
【交流与讨论】
8.误差分析：（实验误差主要来自于时间测量产生的误差）
① 当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏 小 ，平均速度 偏
大 ；②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏 大 ，平均速度
偏小 ；③小车没有从静止开始下滑，所测平均速度 偏大 ；
9.小车运动状态的判断：从斜面顶端到底端的过程中小车做 变速直线 运动，受 非平衡力 的作用；
10.增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度；
11.小车从起点、中点分别下滑的评估：
①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度；具体关系为：
v下>v全>v上
，
由此可知，小车在斜面上运动的速度 越来越快 ；
②下半程平均速度计算方法：
v下=
s3
t3
=
s1−s2
t1−t2
，不能从中点开始下滑，原因是从中
点由静止下滑所测时间不等于下半程时间；
12.能量转化情况：小车运动过程中，动能增大，重力势能减小，机械能减小（转化为内能）。
【例 1】物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟（显示时间的格式是“时 :分:
秒”）测量小车的平均速度.如图所示，图中显示的是测量过程中小车在 A、B、C三个位置的情形及其对
应的时刻.
（1）本实验的研究对象是 小车 ；本实验中用到的测量工具是 刻度尺和秒表 .
（2）该实验的测量原理是
v=s
t
；对于速度的测量是 间接 （选填“直接”或“间接”）测量.
（3）实验中，应该使斜面保持 较小 的坡度，目的是 便于准确地测量时间 .
（4）实验中的金属挡板的作用是 控制小车运动的终点在同一位置 .
（5）小车在 AC 段的平均速度为 v1，AB 段的平均速度为 v2，BC 段的平均速度为 v3，它们的大小关系为
v2<v1<v3 ；所以，小车在斜面上下滑的过程中做的是 加速 （选填“加速”“匀速”或“减速”）运
动.
（6）sAB= 40.0 cm，tAB= 5 s，则 vAB= 0.8 m/s.
（7）实验中，由于计时不熟练，小车过了 A点后才开始计时，则测量出的平均速度会 偏大 （选填
“偏大”或“偏小”）.
（8）某同学为了测量小车在下半程的平均速度，在 B点释放小车，测出小车滑到 C点的距离和时间来计
算下半程的平均速度，这种测量方法正确吗?为什么?若不正确，请写出正确的测量方法 不正确；小车从
A
点 运 动 到
C
点 的 过 程 中 ， 通过
B
点 时 的 速 度 不 为
0 ， 应 先测 出
s AB
和
t
AB ，再测 出
s AC
和
t
AC ， 则
vBC=
sAC −sAB
tAC −tAB
.
（9）实验中多次测量的目的是 计算平均速度的平均值，减小测量误差 .
（10）实验结束后，有同学发现不同的同学测量出的平均速度不同，原因可能 选取的斜面坡度不同(或小
车运动的路程不同，合理即可)
【专题提升训练】
1．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点由静止开始自然下滑，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）为了方便测量时间，斜面的坡度应较 　 　；
（2）如果测得 AB 段时间 tAB＝1.6s。则 AB 段的平均速度 vAB＝　 　m/s；BC 段的运动时间是通过
（选填“计算”或“测量”）得到的。
（3）实验中小车通过全程的平均速度 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车通过下半
程的平均速度。
（4）在测全程的平均速度时，如果小车过了 A点才开始计时，则测得 AC 段的平均速度会偏 　 　。
（选填“大”或“小”）
2．小明在“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，当小车到达 A、B、C三处时电子表的显示数字如图（从左向右依次分别表示“时；分；
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