北京玉渊潭中学物理机械运动实验专题练习(解析版)

一、初二物理机械运动实验易错压轴题（难）

1．细心的小轩发现水箱接口处使用不同水管，出水口水流喷射的远近不同．于是，小轩想探究“水压相同时影响水管出水口水流速度大小的因素”。为此，他提出了三个猜想：①与水管的长度有关；②与水管的内径大小有关；③与水管的材质有关．为了验证猜想，小轩设计如图所示实验装置。

（1）实验过程中，需控制水箱中水的深度不变，从而使接口处水的压强________。保持出水口的高度h不变，通过____________来反映出水口水流速度的大小．在接口处接材质相同的不同水管多次实验，实验数据如下表：

实验序号

长度l

（cm）

内径d

（cm）

喷射距离s（cm）

1

40

1.014

2 1.516

3 2.020

4

70

1.012

5 1.515

6 2.017

7

100

1.011

8 1.513

9 2.014

（2）实验需要的测量工具是________。

（3）比较序号________可得到的初步结论是：当材质和内径一定时，水管长度越长，出水口水流速度越小；比较序号1、2、3可得到的初步结论是：当材质和长度一定时，

_____。

（4）综上所述，当其他条件一定时，水管长度越长，内径越小，出水口水流速度

________。

（5）为验证猜想③，接下来的操作应该为_____________。

【来源】【专题】备战2020届中考物理二轮复习题型专练题型08-创新探究题

【答案】不变 喷射距离 刻度尺 1、4、7或2、5、8或3、6、9 水管内径越大，出水口水流速度越大 越小 用内径和长度相同，材质不同的水管多次实验 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]液体压强与液体的深度有关。使接口处水的压强不变，需控制水箱中水的深度不变。 [2]水流速度的越大喷射距离越远，可以通过喷射的距离反映水流的速度。 (2)[3]实验中需要刻度尺测量水管长度、水管内径、喷射距离。

(3)[4]比较1、4、7或2、5、8或3、6、9发现实验中水管材质和内径相同，而水管长度不同，水管长度越长喷射距离越短，说明当材质和内径一定时，水管长度越长，出水口水流速度越小。

[5]比较1、2、3或4、5、6或7、8、9发现当水管材质和长度相同，而内径不同，内径越小，水管长度越长喷射距离越短，说明当材质和长度一定时，水管内径越小，出水口水流速度越小。

(4)[6]综上所述，当其他条件一定时，水管长度越长，内径越小，出水口水流速度越小。 (5)[7]猜想③为出水口水流速度与水管的材质有关，所以为验证猜想③应当用内径和长度相同，但材质不同的水管多次实验。

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、分度值为1 cm 的斜面顶端由静止下滑，图中的时间是小车到达A 、B 、C 三处时电子表的显示时刻：

（1）该实验是根据公式____进行测量的；所用的测量工具是___________和______________；

（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较___ （填“陡”或“缓”）些； （3）请根据图中所给信息回答：

BC s =_______cm ，BC t =______s ，AC v =_____m/s ；

（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A 点后才开始计时，则会导致所测AC 段的平均速度AC v 偏____（填“大”或“小”）；

（5）甲、乙两组实验操作中，小车通过的路程之比是2∶3，所用的时间之比是4∶3，则甲乙两物体运动的平均速度之比是______。

【来源】河南省三门峡市陕州区2019-2020学年八年级（上）期中考试物理试题

【答案】

s v

t =

刻度尺秒表缓 5.0 1 0.033 大 1∶2

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2][3]平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，计算公式为

s

v

t

=，实验中要用刻度尺测量路程，用秒表测量时间。

(2)[4]斜面坡度越大时，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，斜面坡度应该较缓一些。

(3)[5][6]由图知

5.0cm

BC

s=，15:35:2315:35:221s

BC

t=-=

[7]由图知

10.0cm

AC

s=，15:35:2315:35:203s

AC

t=-=

所以

10.0cm

3.3cm/s=0.033m/s

3s

AC

AC

AC

s

v

t

==≈

A、C间的平均速度为0.033m/s。

(4)[8]如果让小车过了A点后才开始计时，计时晚，所计时间偏小，用公式

s

v

t

=算出的平均速度AC

v偏大。

(5)[9]甲乙两物体运动的平均速度之比

4

23

1:2

3

s

v t s t

s

v s t

t

==?=?=

甲

甲甲甲乙

乙

乙乙甲

乙

则甲乙两物体运动的平均速度之比是1∶2。

3．做分组实验时，老师要求学生完成实验报告单，下面是做测量小车的平均速度时的实验报告单（摘要）。请你将报告中的问题补充完整。

（实验目的）测量小车的平均速度

（实验原理）_______

（实验器材）小车、_______、_____、斜面、金属挡板、长方体木块

（实验装置）如图所示

（实验数据）将表中数据补充完整。

（实验分析）

（1）小车全程做____（选填匀速或变速）运动；

（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应____（选填增大或减小）斜面的坡度。

【来源】内蒙古呼伦贝尔扎兰屯市2019-2020学年八年级（上）期末检测物理试题 【答案】v =s

t

刻度尺 停表 15 20 变速 减小 【解析】 【分析】 【详解】

[1]测平均速度的原理是：v =

s t

。 [2][3]实验器材，除小车、斜面、金属挡板、长方体木块外实验还需测量路程用的刻度尺，测量小车运动时间用的停表。

[4]小车在AB 段的路程为：s AB =45cm ，t AB =3.0s ，则小车在AB 段的平均速度为

v AB =AB AB s t =45cm 3.0s

=15cm/s

AB 段的平均速度为15cm/s 。

[5]小车在BC 段的路程为：s BC =56cm ，t BC =2.8s ，则小车在BC 段的平均速度为

v BC =

BC BC s t =56cm

2.8s

=20cm/s BC 段的平均速度为20cm/s 。

(1)[6]由上面实验知AB 段的速度小于BC 段的速度，故小车做变速直线运动。

(2)[7]斜面的倾角越小(坡度越小)，小车运动时间越长，便于测量小车的运动时间；所以，实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应减小斜面的坡度。

4．如图所示，是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验．

(1)如甲图所示，小华将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码．小华发现，当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止．这是由于____．(每个钩码重1 N)

(2)小明认为将木块A换成带轮子的小车，实验效果会更好，其原因是：________.

(3)换成小车后，若要使小车保持静止，应当在右侧(选填“增加”或“减少”)________1个钩码．

(4)小车处于静止后，保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后，小车将扭转回来．这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在________上的条件．【来源】2020届中考物理一轮复习专题强化：运动和力

【答案】木块与桌面的摩擦力太大导致的；小车比木块受到的摩擦力更小；增加；

同一直线。

【解析】

【分析】

【详解】

（1）据上面的分析可知，木块保持静止，在水平方向受到向左的拉力、向右的拉力和向右的摩擦力三个力的作用，所以木块静止不动的原因是由于木块与桌面的摩擦力太大导致的；

（2）木块A换成带轮子的小车，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦力，从而减小了摩擦对实验的影响；

（3）木块换成小车后，要使木块静止，就应该使左右两侧钩码的拉力相等，由于左边是3个钩码，右边是2个钩码，因此应该在右侧增加1个钩码；

（4）将小车扭转到如图乙所示的位置，两个拉力不在同一直线上，不能平衡，所以会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上．

5．如图是小明在测量平均速度的实验中所用的实验装置。

(1)在实验中，小明需要的测量工具有____________和___________。

(2)小车所放的斜面应保持较________（选填“大”或“小”）的坡度，这样小车在斜面上运动的时间会________（选填“长”或“短”）些，便于测量。

(3)小车从斜面顶端运动到底端的过程中，小车做的是__________（填“匀速”或“变速”）直线运动。

(4)实验前必须学会熟练使用电子表，如果先计时再放开小车，则会使所测甲丙段的平均速度偏____。(填“大”或“小”)

【来源】湖南省永州市新田县2019-2020学年八年级（上）期中质量监测物理试题

【答案】刻度尺秒表小长变速小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]在做测量平均速度的实验时，根据实验原理

s

v

t

，需测量路程和时间两个物理

量，故需要的对应的测量工具为刻度尺和秒表。

(2)[3][4]小车所放的斜面应保持较小的坡度，使小车在斜面上缓缓的滑下，这样小车在斜面上运动的时间会长一些，便于我们测量。

(3)[5]小车从斜面顶端运动到底端的过程中，速度会越来越快，故小车做变速直线运动。

(4)[6]实验时，如果先计时再放开小车，这样记录的时间比实际运动的时间偏长，故会使所测甲丙段的平均速度偏小。

6．如图所示，是小明同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有刻度的斜面顶端由静止自由下滑，图中的圆圈是小车到达A、B两处时，电子时钟所显示的两个不同的时刻，则：

（1）由图可知，斜面上的刻度尺的最小分度值为________mm；

（2）该实验原理是______________；

（3）在实验中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当________（选填“大”或“小”）一些；

（4）由图可知：小车在A、B两点间运动的平均速度为________m/s（计算结果保留二位小数）。

【来源】湖北省潜江市2018-2019学年八年级（下）期末质量检测物理试题

【答案】1v＝s

t

小0.13

【解析】

【详解】

(1)[1]由图知：刻度尺上一个大格是1cm，里面由有10个小格，一个小格表示1mm；

(2)[2]该实验是根据公式v＝

s

t

进行测量的；

(3)[3]若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长；

(4)[4]由图知：AB段的距离是：

s AB=90.00cm-50.00cm=40.00cm=0.4000m，

AB段所用时间为t AB=3s，所以小车在AB段的平均速度为：

v AB=AB

AB

s

t

=

0.4000m

3s

0.13m/s。

7．如图所示，某学习小组研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”时，在内径为1cm、长约50cm的玻璃管中注满水，管内留一小气泡。

（1）在此实验中，我们研究__________（玻璃管/水柱/气泡）的运动情况。

（2）在气泡上升过程中，以气泡为参照物，玻璃口的塞子是________的。

（3）为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为了便于测量，应使气泡在管内运动得较_______（快/慢）。

（4）实验中气泡经过A点开始计时，测出气泡从A点运动到10cm处、20cm处、30cm 处、40cm处所用时间分别为13.0s、26.0s、39.0s、52.2s，把这些数据处理后按要求填入下表中，并计算出各区间相应的速度（小数点后保留2位）。

（_______）

区间0~1010~2020~3030~40

时间t/s

速度v/(cm/s)

（5）根据表中的数据可判断气泡做__________运动，你判断的依据是_________。

（6）根据测量结果，以路程s为纵坐标，时间t为横坐标，在如图所示的坐标上画出s-t 图像。

（_______）

【来源】江苏省盐城市东台第一教育集团2018--2019学年八年级（上）期末考试物理试题【答案】气泡运动慢

区间0~1010~2020~3030~40

时间t/s13.013.013.013.2

速度v/(cm/s)0.770.770.770.76

匀速直线运动；各段平均速度相等（通过相同路程所用的时间相同）

【解析】

【详解】

(1)[1]由于本实验是研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”，所以，在此实验中，我们是研究气泡的运动情况；

(2)[2]在气泡上升过程中，以气泡为参照物，玻璃口的塞子距离气泡越来越近，所以，玻璃口的塞子是运动的；

(3)[3]物体运动的越慢，运动时间会越长，越容易测量时间，所以，应使气泡在管内运动得较慢；

(4)[4]根据题意知道，0～10cm对应的时间为13.0s，10～20cm对应的时间为

26.0s-13.0s=13.0s；

20～30cm，对应的时间为

39.0s-26.0s=13.0s；

30～40cm，对应的时间为

52.2s-39.0s=13.2s；

所以，

1

1

10cm

0.77m/s

13.0s

s

v

t

==≈

2210cm

0.77m/s 13.0s

s v t =

=≈

3310cm 0.77m/s 13.0s

s v t ==≈ 4410cm 0.76m/s 13.2s

s v t =

=≈ 如下表所示： 区间 0~10 10~20 20~30 30~40 时间t /s 13.0 13.0 13.0 13.2 速度v /(cm/s)

0.77

0.77

0.77

0.76

(5)[5][6]根据表中数据知道，气泡在不同路段的平均速度相等，所以，气泡做匀速直线运动；

(6)[7]根据表中实验数据，在坐标系中描出相应的点，然后连接各点即为气泡运动的s-t 图象，如下图所示：

8．某小组同学探究小车沿斜面运动时的速度变化，其实验装置如图所示，把小车放在斜面顶端A 处。

（1）该实验的原理是根据公式____进行测量的；

（2）把金属片放在斜面底端B 处测出AB 的长s 1=0.8m ，小车从斜面顶端A 处滑下到达B 点撞击金属片的时间t 1=5s ，那么小车通过全程的平均速度是v 1=____m/s ；

（3）把金属片移到AB 的中点O 处，测出小车从斜面顶端滑到O 点处的时间t 2=3s ，那么小车在上半段路程的平均速度v 2=____m/s （小数点后保留两位）； （4）小车在斜面下半段的平均速度v 3=____m/s ；

（5）根据测量可知：小车速度越来越____（填“大”或“小”），小车做____运动（选填“匀速”或“变速”）；

（6）实验前必须学会熟练使用秒表，如果小车撞击金属片后还没有停止计时，则会使所测的平均速度偏____（填“大”或“小”）；

（7）在测小车平均速度的各物理量时，为了减小误差，斜面的倾斜度应较____（填“大”或“小”）些，这是为了便于测量____。

【来源】河北省唐山市乐亭县2019-2020学年八年级（上）期中考试物理试题 【答案】v s

t

0.16 0.13 0.2 大 变速 小 小 时间 【解析】 【详解】

(1)[1]测小车平均速度的实验原理是v =

s t

； (2)[2]s 1=80cm=0.8m ， t 1=5s ，小车通过全程的平均速度：

v 1=

11s t =0.8m 5s

=0.16m/s ； (3)[3]小车从斜面顶端滑到中点处的时间t 2=3s ，路程s 2=0.4m ；所以小车在上半段路程的平均速度：

v 2=22s t =0.4m 3s

≈0.13m/s ； (4)[4]小车在斜面下半段的路程s 3=0.4m ，所用时间：

t 3=5s?3s=2s ；

所以小车在斜面下半段的平均速度：

v 3=

33s t =0.4m 2s

=0.2m/s ； (5)[5][6]根据计算的数据可知，小车的运动速度越来越大，因此小车做变速运动； (6)[7]小车撞击金属片后还没有停止计时，所测得小车通过的时间偏大，路程不变，由v =

s

t

可知这样会使测的平均速度偏小； (7)[8][9]斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以斜面保持较小的坡度，是为了便于测量小车运动所用的时间。

9．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（分度值为1cm ）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A 、B 、C 三处时电子表的显示：

(1)该实验是根据公式_____ 进行测量的。

(2)实验中为了方便计时，应使斜面坡度较 _____ （填“大、小”）。

(3)请根据图中所给信息回答：

s AB＝_____ cm，t BC＝_____ s，v AC＝_____cm/s。

(4)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC 段的平均速度v AC偏_____（填“大、小”）。

【来源】贵州省遵义市第十一中学2019-2020学年八年级（上）期中考试物理试题

【答案】

s

v

t

=；小； 40.0； 1； 30.0；大。

【解析】

【分析】

本题考查探究测量平均速度实验的原理和数据处理。

【详解】

(1)[1]测量平均速度，所用的公式是

s

v

t

=；

(2)[2]为了方便计时，应让小车冲下斜面的运动较慢，所以应使斜面坡度较小；

(3)[3][4]由图可知，从A到B的路程s AB=4.00dm=40.0cm；从B点到C点所用的时间

t BC=1s；

[5]从A到C的路程s AB=9.00dm=90.0cm，对应的时间t AB=3s，所以从A到C的平均速度

90.0cm

30.0cm/s

3s

AC

AC

AC

s

v

t

===

(4)[6]如果小车过A点后才开始计时，那么实际测得的从A到C的时间会偏小，但s AB保持不变，所以对应的平均速度v AC偏大。

10．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，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示：

(1)该实验是根据公式_____进行测量的；

(2)实验中为了方便计时，应使斜面坡度较_____（填“大、小”）； (3)请根据图中所给信息回答：

AC v ＝_____m/s （保留两位有效数字），BC v _____AC v （填“＞”、“＜”或“＝”）；

(4)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A 点后才开始计时，则会使所测AC 段的平均速度AC v 偏_____（填“大、小”）。

【来源】四川省苍溪县2019-2020学年八年级（上）期中考试物理试题 【答案】s

v t

= 小 0.03 ＞ 大 【解析】 【详解】

(1)[1]该实验测小车平均速度的实验原理是s v t

=

； (2)[2]斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，斜面坡度应很小；

(3)[3][4]由题图知，小车通过全过程走的路程10cm 0.1m s ==，所用的时间t ＝3s ，小车从A 点到C 点的平均速度：

AC AC AC 0.1m

m/s 3s

0.33s v t ≈=

=； 小车从B 点到C 点的路程BC 5cm 0.05m s ==，所用时间BC 1s t =，小车从B 点到C 点的平均速度：

BC BC BC 0.05m 0.05m/s 1s

s v t ==

=； 故BC AC v v >；

(4)[5]让小车过了A 点才开始计时，所计时间偏小，根据s

v t

=可知，所测AC 段的平均速度AC v 偏大。