一、初二物理物体的运动实验易错压轴题(难)1.如图是测量平均速度的实验装置:(1)实验原理是________.(2)为了完成实验,需要的测量仪器是________和________.(3)实验中,斜面的坡度应该较________(选填“大”或“小”),目的是________(选填“延长”或“缩短”)小车的运动时间.(4)如图,让小车从顶端由静止释放.若停表每格为1s,该次实验中,小车通过全程的长度s=________m,运动时间t=________s,小车通过全程的平均速度v=________m/s.把金属片移到斜面中间位置,如图所示,距离车头为30cm,再让小车从顶端由静止释放,所用时间如停表所示.由数据可知小车下半程的平均速度是v=________m/s.(5)某同学进行测量平均速度的实验,小车从斜面上图示位置由静止释放,在沿斜面运动的过程中,小东用刻度尺和停表测量小车的平均速度.①测量斜面顶端A点到斜面底端B点之间的距离记为s②让小车从顶端滑到底端,测出时间t③小车运动的平均速度为v=s/t利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度偏________,理由是________.如果测出小车长为L,那么平均速度的表达式应该是________.【来源】吉林省长春外语学校2018-2019学年八年级10月月考物理试题(上学期第一次)【答案】v=st刻度尺停表小延长0.650.120.15大路程的测量结果偏大v=S L t -【解析】【分析】【详解】(1)在测平均速度的实验中,实验原理是svt=;(2)根据实验原理,在实验中,需要用刻度尺测距离,用秒表测时间,所用该实验中需要的测量仪器是刻度尺和停表;(3)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,运动时间会越短,计时会越困难,所以为了计时方便,斜面坡度应小些,目的是延长小车的运动时间.(4)由图可知,该次实验中,小车通过全程的长度60cm0.6ms==,运动时间5st=,小车通过全程的平均速度为;0.6m0.12m/s5ssvt===;小车通过下半段路程用的时间:25s3s=2st=-,路程260cm30cm=0.3m22ss===,下半段路程的平均速度:2220.3m0.15m/s2ssvt===;(5)由图可知,测量的路程等于小车运动路程加上了车长,即路程的测量结果偏大,根据svt=知,利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度偏大;如果测出小车长为L,那么小车通过的路程等于距离s减去一个小车的长,即小车运动的距离为's s L=-,则小车的速度为;s Lvt-=.2.在“测量纸锥下落的速度”实验中,小华用两个等大的圆纸片,做成两个锥角不等的纸锥,如图甲所示.(1)实验要测量的物理量有下落的高度和________.(2)实验时想纸锥下落慢点,最好选择图甲中的________(选填“大”或“小”)纸锥进行测量.(3)频闪摄影是研究变速运动常用的手段.频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.图乙是纸锥竖直下落的频闪照片,频闪仪每隔0.1s闪光一次.纸锥从A到B过程的平均速度为v AB,从B到C过程的平均速度为v BC,则v AB:v BC=________.【来源】北师大版八年级上册物理第三章物质的简单运动单元巩固训练题【答案】时间大 7:10【解析】【详解】(1)根据实验原理可知,需要测量下落的高度和时间,利用公式求平均速度;(2)由图知,大纸锥的迎风面积在,下落时受到的空气阻力大,下落较慢;所以实验时想纸锥下落慢点,最好选择图甲中的大纸锥进行测量.(3)如图,;,;根据速度的计算公式,得:;;则:。
3.如图所示是测量小车沿斜面下滑过程中平均速度的实验:(1)实验原理是_____;实验中需要的测量工具有秒表和_____.(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较_____(选填“大”或“小”).(3)小车沿斜面下滑的过程中,速度的变化情况是_____(选填“增大”、“不变”或“减小”).(4)图中秒表的1格表示1秒,甲、乙、丙分别对应了小车在起点、中点、终点位置的时间.其中s1=90cm小车长10cm,则小车通过全过程的平均速度v=_____m/s,小车通过下半段路程的平均速度v2=_____m/s.【来源】北师大版物理八年级上学期《第3章物质的简单运动》单元测试题【答案】v=s/t刻度尺小增大0.180.225【解析】【分析】【详解】(1)测平均速度的原理为s;实验中必须测量的物理量是路程和时间,所以需用到刻vt度尺和秒表;(2)为了方便计时,应使小车运动的速度慢一些,所以,应使斜面的坡度较小;(3)小车质量一定,下滑过程中,重力势能转化为动能,所以速度是增大的;(4)由图可知,全过程的路程190cm=0.9ms =,全程所用的时间为5s , 所以全程的平均速度:10.9m 0.18m/s 5ss v t ===; 下半段路程31110.9m=0.45m 22s s ==⨯,下半段路程所用时间25s 3s=2s t =﹣, 所以下半段路程的平均速度:3220.45m0.225m/s 2ss v t ===; 可见小车做变速直线运动. 【点睛】重点是测量平均速度的实验,理解当斜面的倾斜程度较小时,小车的运动时间较长,所以便于测量时间,计算速度时注意单位要统一.4.“扔纸飞机”是民间传统游戏,某兴趣小组同学认为:纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外,还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想,小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张,制作了相同形状的纸飞机若干个,利用固定在室内某一位置的简易发射器,以相同大小的发射速度和不同发射角度(发射方向与水平面的夹角)进行多次实验,整理相关数据如表一。
()1为探究纸飞机的飞行距离与纸飞机材料的关系,应选择表一中的实验序号_______进行实验。
()2综合表一信息,分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系:_____________。
()3若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度,在上述研究结果的基础上,应如何设置发射角度进行进一步实验?_______________________。
()4小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机,用该发射器以相同大小的发射速度进行实验,实验要求如表二。
若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为s 甲、s 乙、s 丙,请预测它们的大小关系:____________(从大到小排列)。
表二:三架纸飞机实验要求【来源】江苏扬州市仪征市2017-2018学年第一学期八年级物理期末测试题【答案】①和③见解析所示见解析所示见解析所示【解析】解答:()1为探究纸飞机的飞行距离与纸飞机材料的关系,由表一中的实验数据可知序号①和③其他条件相同,纸飞机材料不同。
()2综合表一信息,分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系:由①②③两次实验数据分析可知:无论是哪种材料制成的纸飞机,发射角度由0°到15°时,飞行距离逐步变远,而超过15°以后,飞行距离随着发射角度的增加却越来越近;()3若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度,由①②③两次实验数据分析可知:发射角度在15°时,飞行距离最远,所以要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度,我们要把实验次数增加,每次实验时发射角度改变幅度变小,从而找出最大飞行距离时准确的发射角度。
(4)按照表一实验数据可知:飞机纸张大小、发射角度都相同时,打印纸制成的飞机要比旧报纸制成的飞机飞得远,所以表二中甲和丙在纸张大小和飞行角度相同时,打印纸制成的甲飞机比旧报纸制成的乙飞机飞得远,即s甲>s丙;当纸张大小和材料相同时时,发射角度是15°的丙飞机要比发射角度是30°乙飞机飞得远,即s丙>s乙.它们的大小关系:s甲>s丙>s乙(从大到小排列)。
点睛:(1)由控制变量法可知为探究纸飞机的飞行距离与纸飞机材料的关系,由表一中的实验数据可知序号①和③其他条件相同,纸飞机材料不同(2)由①②③两次实验数据分析可知:无论是哪种材料制成的纸飞机,发射角度由0°到15°时,飞行距离逐步变远,而超过15°以后,飞行距离随着发射角度的增加却越来越近;(3)由①②③两次实验数据分析可知:发射角度在15°时,飞行距离最远,所以要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度,我们要把实验次数增加,每次实验时发射角度改变幅度变小,从而找出最大飞行距离时准确的发射角度.(4)按照表一实验数据可知:飞机纸张大小、发射角度都相同时,打印纸制成的飞机要比旧报纸制成的飞机飞得远,所以表二中甲和丙在纸张大小和飞行角度相同时,打印纸制成的甲飞机比旧报纸制成的乙飞机飞得远,当纸张大小和材料相同时时,发射角度是15°的丙飞机要比发射角度是30°乙飞机飞得远.5.在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.(l)图中AB 段的路程s AB =____Cm ,如果测得时问t AB =1.6s 。
则AB 段的平均速度v AB =____cm/s 。
(2)在测量小车到达B 点的时间时,如果小车过了B 点才停止计时,测似AB 段的平均速度v AB 会偏___________。
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B 点由静止释放,测出小车到达C 点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度.他的做法正确吗?_______,理由是:_________________________________________________________。
【来源】山东省滨州市滨城区2019-2020学年八年级(上)期末物理试题【答案】40 25 偏小 不正确 因为所测时间不是运动过程中下半程的时间(小车从A 到C 的过程中通过B 点时的速度不为0;小车通过AC 段的时间与AB 段的时间之差才是下半程BC 段的时间) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]小车运动距离s AB =80.0cm-40.0cm=40.0cm[2]小车通过AB 段的平均速度40.0cm25.0cm/s 1.6sAB AB s v t === (2)[3]如果让小车过了B 点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式sv t=知,平均速度会偏小。
(3)[4][5]所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A 到C 的过程中通过B 点时的速度不为0;小车通过AC 段的时间与AB 段的时间之差才是下半程BC 段的时间,因此小明的方案不正确.6.在探究“气泡的速度”实验中,小雪选用长80 cm 、内径10 mm 的均匀玻璃直管进行实验,在管内注满水,在管的下方用注射器注入小气泡。