資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課時1.4 速度的測量
【素養(yǎng)目標】
1.物理觀念: 速度的計算公式。
2.科學思維:會用刻度尺測量路程，會用停表測量時間，會計算速度
3.科學探究:測量物體的運動速度
4.科學態(tài)度與責任:培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力、動手操作
和收集數(shù)據的能力、分析和處理數(shù)據的能力、解釋數(shù)據的能力、表
達和交流的能力。
知識點一、測量小車運動的速度
問 題
公路上有許多速度監(jiān)測設備，其中一種測速設備采用的是區(qū)間測速的方法（如圖），即通過測算車輛在兩個監(jiān)測點之間的平均速度，判斷車輛在該路段是否超速。這種測速設備是如何測算出車輛的平均速度的？
從公式可知，測算平均速度一般需要測量路程和時間兩個物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個攝像頭，當車輛經過這兩個攝像頭時都會被拍照。系統(tǒng)根據這兩張照片的拍攝時刻就能算出車輛通過這段距離的時間，從而算出車輛的平均速度。這就是區(qū)間測速的原理。
請你想一想：應該怎樣測量物體的速度？下面我們來實際測量一個沿斜面下滑的小車的平均速度。
1.測量小車運動的速度
【實驗思路】
我們可以用刻度尺測量小車運動的路程s，用秒表測量小車通過這段路程所用的時間t，依據公式v= s/t，就可以算出小車在這段時間內運動的平均速度。
我們可以將長木板的一端用木塊墊起，搭建一個斜面，使它保持很小的坡度。實驗裝置如圖所示，小車可在這個斜面上運動。
【實驗原理】。根據公式，用刻度尺測出物體運動的路程s，用停表測出通過這段路程所用時間t，就可以算出物體在這段時間內運動的平均速度。
【實驗器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實驗裝置】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。
【實驗步驟】
（1）將小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車要通過的路程。
（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間；
（3）根據測得的、，利用公式算出小車通過斜面全程的平均速度。
（4）將金屬片移至斜面的中部，測出小車從斜面頂端到金屬片的距離；
（5）測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段所用的時間，算出小車通過上半段路程的平均速度。
（6）將實驗中的相關數(shù)據填入下表中
路程s/cm 時間t/s 平均速度v/（cm·s-1）
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
怎樣得到下半段的平均速度？
我們可以通過計算得到小車在下半段的平均速度。方法是：根據前兩次實驗，可計算出小車通過下半段的路程：，計算出通過下半段路程所用時間：，根據公式算出小車通過下半段的平均速度。
想想議議
某同學想測出小車在下半段路程的平均速度，提出可以把小車從斜面的中部開始釋放，進行測量。想一想：這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度是否相等？說明原因。
【分析】小車在下滑過程中，到達中部的速度并不為零，所以讓小車從中部由靜止釋放，到達底端的時間，并不等于下半程的時間，這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度不相等。
【實驗結論】
小車而在斜面上做變速直線運動，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運動到斜面底端的過程中速度越來越大。三次平均速度的大小依次是。
【交流】
（1）金屬片的作用：讓小車停止運動，便于測量時間。
（2）搭建斜面時，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小車可能達不到底部；斜面的坡度太大，小車運動的速度大，時間短，導致測量難度大、實驗誤差大。
（3）實驗過程中，斜面的傾斜程度不能變。
（4）測量小車下滑路程時，起點從車頭算起，終點也應該是車頭。
（5）誤差分析（實驗誤差主要來自于時間測量的誤差）
①當小車過了起始位置才開始計時或小車未達終點就停止計時，會導致測量時間偏小，平均速度偏大；
②當小車到達終點后才停止計時或小車未開始運動提前計時，會導致測量時間偏大，平均速度偏小；
③小車沒有從靜止開始下滑，所測平均速度偏大。
2.用傳感器測量物體運動的速度
如圖所示，A為可在斜面上自由移動的小車，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測出在不同時刻小車與它的距離，然后計算機再根據時間就可以算出運動的小車在不同位置時的速度。
如果將傳感器放置在合適的位置，實驗者面對傳感器，前后行走，就可以在計算機屏幕上觀察實驗者行走的速度。
3.超聲波測距
如圖所示，發(fā)射器向被測物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時開始計時。超聲波傳播過程中遇到被測物會被反射，接收器收到反射波就停止計時。根據計時器記錄的時間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動計算出發(fā)射點與被測物之間的距離 。
如果被測物是運動的物體，超聲波測量儀還可測出物體移動的速度。
（1）區(qū)間測速
“區(qū)間測速”目前在全國大部分高速路實行。原理就是在兩監(jiān)測點安裝監(jiān)控和測速探頭，測出一輛車通過兩個監(jiān)測點的時間，再根據兩點間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均車速，如果這個平均車速超過了該路段的最高限速，即被判為超速。
（2）測速儀（定點測速）
如圖所示是在高速公路上常見的測速裝置，其主要部分是一個測速儀。其原理如下圖所示，汽車向測速儀的方向勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號，超聲波信號遇見汽車前面板，反射回測速儀。測速儀根據汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式v=s/t可得出汽車的平均速度。
問題一：測量小車的運動速度
1．頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間閃光一次，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖甲是完全相同的A、B兩球從空中同一高度先后由靜止開始豎直下落的頻閃照片示意圖。已知頻閃儀每隔0.1s閃光一次，照片上1cm代表空中實際距離10cm。
（1）由圖甲可知：先由靜止開始下落的是 　 　（選填“A”或“B”）球。
（2）用刻度尺測量照片上B球相鄰位置之間的距離s5時，示數(shù)如圖乙所示，則s5＝　 　mm；B球通過s5的過程中的平均速度為v5＝　 　m/s。
（3）用刻度尺測得照片上A球相鄰位置之間的距離s2′＝14.7mm，s3′＝24.5mm，則A球通過s2、s3過程中的平均速度之比v2′：v3′＝　 　。
2．小紅和小明“測量物體運動的平均速度”實驗裝置如圖所示，他們兩人所用的實驗器材完全相同，也都各自進行了兩次實驗，分別測出了s1、t1和s2、t2，數(shù)據如下表。
小紅 小明
路程 運動時間 路程 運動時間
s1＝85.0cm t1＝2.2s s1＝87.0cm t1＝2.0s
s2＝42.0cm t2＝1.5s s2＝43.5cm t2＝1.3s
（1）請計算出小紅測量的小車通過路程s2的平均速度v2紅＝　 　m/s。
（2）請比較小明測量的小車兩次運動的平均速度大小關系v1明　 　v2明。
（3）分析上述數(shù)據可知，小紅和小明測量的小車通過路程s1的平均速度v1紅和v1明不一樣，你認為可能的原因是什么？請作出簡要分析 　 　。
問題二：超聲波測距
3．如圖所示，圖a是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來測速儀收到的信號。設測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時間間隔為T，超聲波在空氣中傳播的速度是v，若汽車是勻速行駛的，則根據圖a、b分析可知，下列說法正確的是（　　）
A．汽車第一次反射信號時距離測速儀的距離為
B．汽車第二次反射信號時距離測速儀的距離為
C．汽車反射兩次信號的時間間隔為T
D．汽車的速度為
4．汽車的超速是最大安全隱患，如圖所示，圖a是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號。假設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔為3s，超聲波在空氣中傳播的速度是340m/s，若汽車是勻速行駛的，則汽車的速度是多少（結果保留一位小數(shù)）？
一．選擇題（共2小題）
1．“測量物體運動的平均速度”實驗中，用頻閃照相機記錄木塊的運動過程，如圖所示。已知，頻閃照相機每隔拍一張照片，斜面長是，由該照片可估算木塊從運動到的平均速度最接近　　
A． B． C． D．
2．如圖，“探究小車從斜面下滑時速度的變化”的實驗，下列做法中，能有效減少時間測量誤差的是（　　）
A．將斜面等分成更多段 B．適當減小斜面的高度
C．換用質量更大的小車 D．聽到撞擊擋板聲停表
二．實驗探究題（共4小題）
3．小明用如圖所示裝置進行“測量物體運動的平均速度”實驗。
（1）實驗裝置中，斜面傾角較小是為了使小車運動較 　　（選填“快”或“慢” ，從而便于測量時間；
（2）讀圖可得，　　，　　，　　。
4．在《測量物體運動的平均速度》實驗中：
（1）實驗原理：　 　。
（2）實驗器材：　 　、　 　、斜面、小車、金屬片。
（3）如圖所示是一小球從A點沿直線運動到F點的頻閃照片，頻閃照相機每隔0.2s閃拍一次。分析照片可知：
小球在做 　 　（選填“勻速”或“變速”）直線運動。在 　 　兩點間的平均速度最大。
5．小怡同學利用帶有刻度尺的斜面、小車和停表進行實驗，如圖所示，圖中顯示她測量過程中的小車在甲、乙、丙三個位置及其對應時間的情形，顯示時間丙的格式是“時：分：秒”。
（1）由圖可知，小車從乙運動到丙位置所用的時間為 　 　s，小車從乙到丙位置的整體運動速度為 　 　m/s；
（2）小車在整個運動過程中速度 　 　（選填“越來越大”“保持不變”“越來越小”）。
6．如圖，在“測量平均速度”的實驗中，提供的實驗器材有木板（長為，底端有金屬擋板）、小車（長停表、木塊。
（1）實驗時應保持斜面的傾角較 　　（選填“大”或“小” ，這是為了減小測量 　　（選填“路程”或“時間” 時造成的誤差。
（2）斜面傾角不變時，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越 　　（選填“大”或“小” ；小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，小車運動的平均速度越 　　（選填“大”或“小” 。
（3）一次實驗中，小華測得小車從靜止開始運動到兩個車長的距離所用時間為。小車的平均速度為 　　。
（4）若保持斜面傾角不變，利用本實驗提供的器材最多可測出 　　組小車由靜止釋放到撞擊金屬擋板過程中的平均速度。。
三．計算題（共1小題）
7．超聲波測速儀是有效地監(jiān)控汽車行駛速度的儀器，其工作原理如圖所示。當小汽車進入監(jiān)控區(qū)域時，測速儀向汽車發(fā)出超聲波，超聲波經汽車反射后又被測速儀接收。已知測速儀每隔發(fā)出一次信號，當一輛勻速行駛的小汽車進入測控區(qū)時，測速儀第一次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時，第二次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時。已知超聲波的傳播速度為，則：
（1）當汽車第一次反射信號時距測速儀有多遠？
（2）這輛小汽車的速度為多少？（除不盡的保留一位小數(shù)）
四．解答題（共1小題）
8．為了監(jiān)測超速行駛的違法行為，公路上常常設置有超聲波測速儀，如圖所示為某公路直線路段的一處測速儀，測速儀能發(fā)射和接收超聲波。當行駛的小轎車距離測速儀時（如圖甲），測速儀向小車發(fā)出超聲波；超聲波“追上”小轎車時，小轎車剛好運動到點（如圖乙）。測速儀從發(fā)出超聲波到接收反射回來的超聲波所用的時間。已知此路段限速為，超聲波的速度為。求：
（1）超聲波傳播的路程；
（2）小車運動的路程；
（3）小車在此路段是否超速。
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課時1.4 速度的測量
【素養(yǎng)目標】
1.物理觀念: 速度的計算公式。
2.科學思維:會用刻度尺測量路程，會用停表測量時間，會計算速度
3.科學探究:測量物體的運動速度
4.科學態(tài)度與責任:培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力、動手操作
和收集數(shù)據的能力、分析和處理數(shù)據的能力、解釋數(shù)據的能力、表
達和交流的能力。
知識點一、測量小車運動的速度
問 題
公路上有許多速度監(jiān)測設備，其中一種測速設備采用的是區(qū)間測速的方法（如圖），即通過測算車輛在兩個監(jiān)測點之間的平均速度，判斷車輛在該路段是否超速。這種測速設備是如何測算出車輛的平均速度的？
從公式可知，測算平均速度一般需要測量路程和時間兩個物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個攝像頭，當車輛經過這兩個攝像頭時都會被拍照。系統(tǒng)根據這兩張照片的拍攝時刻就能算出車輛通過這段距離的時間，從而算出車輛的平均速度。這就是區(qū)間測速的原理。
請你想一想：應該怎樣測量物體的速度？下面我們來實際測量一個沿斜面下滑的小車的平均速度。
1.測量小車運動的速度
【實驗思路】
我們可以用刻度尺測量小車運動的路程s，用秒表測量小車通過這段路程所用的時間t，依據公式v= s/t，就可以算出小車在這段時間內運動的平均速度。
我們可以將長木板的一端用木塊墊起，搭建一個斜面，使它保持很小的坡度。實驗裝置如圖所示，小車可在這個斜面上運動。
【實驗原理】。根據公式，用刻度尺測出物體運動的路程s，用停表測出通過這段路程所用時間t，就可以算出物體在這段時間內運動的平均速度。
【實驗器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實驗裝置】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。
【實驗步驟】
（1）將小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車要通過的路程。
（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間；
（3）根據測得的、，利用公式算出小車通過斜面全程的平均速度。
（4）將金屬片移至斜面的中部，測出小車從斜面頂端到金屬片的距離；
（5）測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段所用的時間，算出小車通過上半段路程的平均速度。
（6）將實驗中的相關數(shù)據填入下表中
路程s/cm 時間t/s 平均速度v/（cm·s-1）
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
怎樣得到下半段的平均速度？
我們可以通過計算得到小車在下半段的平均速度。方法是：根據前兩次實驗，可計算出小車通過下半段的路程：，計算出通過下半段路程所用時間：，根據公式算出小車通過下半段的平均速度。
想想議議
某同學想測出小車在下半段路程的平均速度，提出可以把小車從斜面的中部開始釋放，進行測量。想一想：這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度是否相等？說明原因。
【分析】小車在下滑過程中，到達中部的速度并不為零，所以讓小車從中部由靜止釋放，到達底端的時間，并不等于下半程的時間，這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度不相等。
【實驗結論】
小車而在斜面上做變速直線運動，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運動到斜面底端的過程中速度越來越大。三次平均速度的大小依次是。
【交流】
（1）金屬片的作用：讓小車停止運動，便于測量時間。
（2）搭建斜面時，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小車可能達不到底部；斜面的坡度太大，小車運動的速度大，時間短，導致測量難度大、實驗誤差大。
（3）實驗過程中，斜面的傾斜程度不能變。
（4）測量小車下滑路程時，起點從車頭算起，終點也應該是車頭。
（5）誤差分析（實驗誤差主要來自于時間測量的誤差）
①當小車過了起始位置才開始計時或小車未達終點就停止計時，會導致測量時間偏小，平均速度偏大；
②當小車到達終點后才停止計時或小車未開始運動提前計時，會導致測量時間偏大，平均速度偏小；
③小車沒有從靜止開始下滑，所測平均速度偏大。
2.用傳感器測量物體運動的速度
如圖所示，A為可在斜面上自由移動的小車，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測出在不同時刻小車與它的距離，然后計算機再根據時間就可以算出運動的小車在不同位置時的速度。
如果將傳感器放置在合適的位置，實驗者面對傳感器，前后行走，就可以在計算機屏幕上觀察實驗者行走的速度。
3.超聲波測距
如圖所示，發(fā)射器向被測物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時開始計時。超聲波傳播過程中遇到被測物會被反射，接收器收到反射波就停止計時。根據計時器記錄的時間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動計算出發(fā)射點與被測物之間的距離 。
如果被測物是運動的物體，超聲波測量儀還可測出物體移動的速度。
（1）區(qū)間測速
“區(qū)間測速”目前在全國大部分高速路實行。原理就是在兩監(jiān)測點安裝監(jiān)控和測速探頭，測出一輛車通過兩個監(jiān)測點的時間，再根據兩點間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均車速，如果這個平均車速超過了該路段的最高限速，即被判為超速。
（2）測速儀（定點測速）
如圖所示是在高速公路上常見的測速裝置，其主要部分是一個測速儀。其原理如下圖所示，汽車向測速儀的方向勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號，超聲波信號遇見汽車前面板，反射回測速儀。測速儀根據汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式v=s/t可得出汽車的平均速度。
問題一：測量小車的運動速度
1．頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間閃光一次，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖甲是完全相同的A、B兩球從空中同一高度先后由靜止開始豎直下落的頻閃照片示意圖。已知頻閃儀每隔0.1s閃光一次，照片上1cm代表空中實際距離10cm。
（1）由圖甲可知：先由靜止開始下落的是 　A　（選填“A”或“B”）球。
（2）用刻度尺測量照片上B球相鄰位置之間的距離s5時，示數(shù)如圖乙所示，則s5＝　39.0　mm；B球通過s5的過程中的平均速度為v5＝　3.9　m/s。
（3）用刻度尺測得照片上A球相鄰位置之間的距離s2′＝14.7mm，s3′＝24.5mm，則A球通過s2、s3過程中的平均速度之比v2′：v3′＝　3：5　。
【答案】（1）A （2）39.0；3.9；（3）3：5。
【解答】解：（1）由表格數(shù)據可知，單位時間內A球運動的路程長，說明A球的速度大，因此，先由靜止下落的是A球；
（2）由刻度尺示數(shù)可知，s5的長度：s5＝9.90cm﹣6.00cm＝3.90cm＝39.0mm；
B球通過s5的過程中的平均速度為v53.9m/s
（3）A球運動s2′和s3′所用的時間都是0.1s，
則v2′：v3′：s2′：s3′＝14.7mm：24.5mm＝3：5。
故答案為：（1）A （2）39.0；3.9；（3）3：5。
2．小紅和小明“測量物體運動的平均速度”實驗裝置如圖所示，他們兩人所用的實驗器材完全相同，也都各自進行了兩次實驗，分別測出了s1、t1和s2、t2，數(shù)據如下表。
小紅 小明
路程 運動時間 路程 運動時間
s1＝85.0cm t1＝2.2s s1＝87.0cm t1＝2.0s
s2＝42.0cm t2＝1.5s s2＝43.5cm t2＝1.3s
（1）請計算出小紅測量的小車通過路程s2的平均速度v2紅＝　0.238　m/s。
（2）請比較小明測量的小車兩次運動的平均速度大小關系v1明　＞　v2明。
（3）分析上述數(shù)據可知，小紅和小明測量的小車通過路程s1的平均速度v1紅和v1明不一樣，你認為可能的原因是什么？請作出簡要分析 　斜面的傾角不同導致的　。
【答案】（1）0.238；（2）＞；（3）斜面的傾角不同。
【解答】解：（1）由表格數(shù)據得，小紅測量的小車通過路程s2的平均速度v2紅；
（2）小明測量的小車通過路程s1的平均速度v1明，小明測量的小車通過路程s2的平均速度v2明，故小明測量的小車兩次運動的平均速度大小關系v1明＞v2明；
（3）上述數(shù)據可知，小紅和小明測量的小車通過路程s1的平均速度v1紅和v1明不一樣，原因可能為斜面的傾角不同導致的。
故答案為：（1）0.238；（2）＞；（3）斜面的傾角不同。
問題二：超聲波測距
3．如圖所示，圖a是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來測速儀收到的信號。設測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時間間隔為T，超聲波在空氣中傳播的速度是v，若汽車是勻速行駛的，則根據圖a、b分析可知，下列說法正確的是（　　）
A．汽車第一次反射信號時距離測速儀的距離為
B．汽車第二次反射信號時距離測速儀的距離為
C．汽車反射兩次信號的時間間隔為T
D．汽車的速度為
【答案】AD
【解答】解：A、由圖b可以看出，發(fā)出超聲波信號p1到p2有30個小格，時間間隔為T，
則一個小格的時間間隔為，
發(fā)出超聲波信號p1到接受到反射信號n1時間為：ΔT112T，
此時超聲波與汽車之間的距離：s1vΔT1vTvT，故A正確；
B、發(fā)出超聲波信號p2到接受到反射信號n2的所用時間為：ΔT29T，
此時超聲波與汽車之間的距離s2vΔT2vTvT，故B錯誤；
C、汽車反射兩次信號的時間間隔：t＝TΔT1ΔT2＝TTTT，故C錯誤；
D、根據以上分析可知，汽車接收到p1、p2兩個信號之間的時間內前進的距離為：s＝s1﹣s2vTvTvT，
則汽車的行駛速度：v車v，故D正確。
故選：AD。
4．汽車的超速是最大安全隱患，如圖所示，圖a是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號。假設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔為3s，超聲波在空氣中傳播的速度是340m/s，若汽車是勻速行駛的，則汽車的速度是多少（結果保留一位小數(shù)）？
【答案】汽車的速度是17.9m/s。
【解答】解：P1、P2間的刻度值為30個格，時間長為1秒，發(fā)出超聲波信號P1到接受到反射信號n1間是12個格，則時間為：t1＝12s＝0.4s，
此時超聲波前進的距離：s1vt1340m/s×0.4s＝68m；
發(fā)出超聲波信號P2到接受到反射信號n2的時間為：t2＝9s＝0.3s，
此時超聲波返回的距離：s2vt2340m/s×0.3s＝51m；
所以汽車接收到P1、P2兩個信號之間的時間內前進的距離為：Δs＝s1﹣s2＝68m﹣51m＝17m，
汽車運行17m的時間為汽車接收到P1、P2兩個信號的時刻應分別對應于圖中P1n1的中點和P2n2的中點，其間有28.5小格，即汽車接收到P1、P2兩個信號的時間間隔為n1與n2兩個信號之間的間隔，即：t＝28.5s＝0.95s；
故汽車的行駛速度v17.9m/s.
答：汽車的速度是17.9m/s。
一．選擇題（共2小題）
1．“測量物體運動的平均速度”實驗中，用頻閃照相機記錄木塊的運動過程，如圖所示。已知，頻閃照相機每隔拍一張照片，斜面長是，由該照片可估算木塊從運動到的平均速度最接近　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：由圖可知，木塊從運動到的距離略小于；
木塊從運動到的時間為；
；
因此木塊從運動到的平均速度應略小于，最接近，故錯誤，正確。
故選：。
2．如圖，“探究小車從斜面下滑時速度的變化”的實驗，下列做法中，能有效減少時間測量誤差的是（　　）
A．將斜面等分成更多段 B．適當減小斜面的高度
C．換用質量更大的小車 D．聽到撞擊擋板聲停表
【答案】B
【解答】解：實驗時小車下滑的速度過快，不便于測量時間，因此可減小斜面的傾斜角度。
將斜面等分成更多段、換用質量更大的小車、聽到撞擊擋板聲停表均不影響小車的下滑速度，適當減小斜面的高度可減小小車的運動速度，便于測量時間，減少時間測量誤差。
故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
二．實驗探究題（共4小題）
3．小明用如圖所示裝置進行“測量物體運動的平均速度”實驗。
（1）實驗裝置中，斜面傾角較小是為了使小車運動較 　慢　（選填“快”或“慢” ，從而便于測量時間；
（2）讀圖可得，　　，　　，　　。
【答案】（1）慢；（2）80.0；5；0.16。
【解答】解：（1）斜面的傾角越大，小車在斜面上滑下的速度越快，在斜面上運動的時間越短，不便于測量時間，因此為了便于測量時間，應使它保持較小的坡度；
（4）路程，所用時間，則小車通過路程的平均速度為：；
故答案為：（1）慢；（2）80.0；5；0.16。
4．在《測量物體運動的平均速度》實驗中：
（1）實驗原理：　v＝　。
（2）實驗器材：　刻度尺　、　秒表　、斜面、小車、金屬片。
（3）如圖所示是一小球從A點沿直線運動到F點的頻閃照片，頻閃照相機每隔0.2s閃拍一次。分析照片可知：
小球在做 　變速　（選填“勻速”或“變速”）直線運動。在 　EF　兩點間的平均速度最大。
【答案】（1）v＝；（2）刻度尺；秒表；（3）變速；EF。
【解答】解：（1）測量平均速度的實驗中，實驗原理是運用公式v＝；
（2）如果用刻度尺測出小車的路程，用秒表測出小車的運動時間，就可算出物體在這段時間內運動的平均速度。實驗需要的器材有斜面、小車、金屬片、木塊、刻度尺和秒表；
（3）由圖可知，在相等的時間內物體通過的路程越來越大，說明物體運動越來越快，即速度越來越大，故物體做變速直線運動；在相同的時間間隔內，通過EF的路程最大，所以EF兩點間的平均速度最大。
故答案為：（1）v＝；（2）刻度尺；秒表；（3）變速；EF。
5．小怡同學利用帶有刻度尺的斜面、小車和停表進行實驗，如圖所示，圖中顯示她測量過程中的小車在甲、乙、丙三個位置及其對應時間的情形，顯示時間丙的格式是“時：分：秒”。
（1）由圖可知，小車從乙運動到丙位置所用的時間為 　4　s，小車從乙到丙位置的整體運動速度為 　0.16　m/s；
（2）小車在整個運動過程中速度 　越來越大　（選填“越來越大”“保持不變”“越來越小”）。
【答案】（1）4；0.16；（2）越來越大。
【解答】解：（1）由圖可知，乙到丙所用的時間為：5min10s﹣5min6s＝4s，
由圖可知，乙到丙的路程為：76.0cm﹣12.0cm＝64.0cm＝0.64m，
所以該過程的速度為；
（2）小車從斜面上端下滑的整個過程，相同路程所用的時間越來越少，整個過程是加速過程，速度越來越大。
故答案為：（1）4；0.16；（2）越來越大。
6．如圖，在“測量平均速度”的實驗中，提供的實驗器材有木板（長為，底端有金屬擋板）、小車（長停表、木塊。
（1）實驗時應保持斜面的傾角較 　小　（選填“大”或“小” ，這是為了減小測量 　　（選填“路程”或“時間” 時造成的誤差。
（2）斜面傾角不變時，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越 　　（選填“大”或“小” ；小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，小車運動的平均速度越 　　（選填“大”或“小” 。
（3）一次實驗中，小華測得小車從靜止開始運動到兩個車長的距離所用時間為。小車的平均速度為 　　。
（4）若保持斜面傾角不變，利用本實驗提供的器材最多可測出 　　組小車由靜止釋放到撞擊金屬擋板過程中的平均速度。。
【答案】（1）小；時間；（2）大；大；（3）0.25；（4）7。
【解答】解：（1）斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運動越快，過某點的時間會越短，計時會越困難，所以為使計時方便，斜面坡度應小些，這樣可以減小測量時間時造成的誤差。
（2）斜面傾角不變時，小車由靜止釋放，小車通過的路程越長，其平均速度越大，小車由靜止釋放，通過相同路程，斜面的傾角越大，小車運動的平均速度越大；
（3）小車長，所以兩個車長的距離，所以小車的平均速度；
（4）已知木板長為，小車長，所以利用本實驗提供的器材最多可測由靜止釋放到撞擊金屬擋板過程中平均速度的小車數(shù)量是個。
故答案為：（1）小；時間；（2）大；大；（3）0.25；（4）7。
三．計算題（共1小題）
7．超聲波測速儀是有效地監(jiān)控汽車行駛速度的儀器，其工作原理如圖所示。當小汽車進入監(jiān)控區(qū)域時，測速儀向汽車發(fā)出超聲波，超聲波經汽車反射后又被測速儀接收。已知測速儀每隔發(fā)出一次信號，當一輛勻速行駛的小汽車進入測控區(qū)時，測速儀第一次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時，第二次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時。已知超聲波的傳播速度為，則：
（1）當汽車第一次反射信號時距測速儀有多遠？
（2）這輛小汽車的速度為多少？（除不盡的保留一位小數(shù)）
【答案】（1）汽車第一次反射信號時距測速儀；
（2）這輛小汽車的速度約為。
【解答】解：（1）超聲波在空氣中傳播速度為，測速儀第一次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時，說明汽車到測速儀的距離：；
（2）測速儀第二次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時，說明汽車到測速儀的路程；
又測速儀每隔發(fā)出一次信號，則兩次反射信號位置之間的時間間隔△，兩次反射信號位置之間的路程△，所以汽車的運動速度。
答：（1）汽車第一次反射信號時距測速儀；
（2）這輛小汽車的速度約為。
四．解答題（共1小題）
8．為了監(jiān)測超速行駛的違法行為，公路上常常設置有超聲波測速儀，如圖所示為某公路直線路段的一處測速儀，測速儀能發(fā)射和接收超聲波。當行駛的小轎車距離測速儀時（如圖甲），測速儀向小車發(fā)出超聲波；超聲波“追上”小轎車時，小轎車剛好運動到點（如圖乙）。測速儀從發(fā)出超聲波到接收反射回來的超聲波所用的時間。已知此路段限速為，超聲波的速度為。求：
（1）超聲波傳播的路程；
（2）小車運動的路程；
（3）小車在此路段是否超速。
【答案】（1）超聲波傳播的路程為；
（2）小車運動的路程為；
（3）小車在此路段沒有超速。
【解答】解：（1）由可知，超聲波傳播的路程：；
（2）測速儀與汽車的距離等于超聲波通過路程的一半，，
汽車通過的路程：；
（3）汽車通過段路程所用時間：，
汽車的速度為：，所以小車在此路段沒有超速。
答：（1）超聲波傳播的路程為；
（2）小車運動的路程為；
（3）小車在此路段沒有超速。
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