初中物理变速运动与平均速度试题

下列四种情况说法正确的是 $($　　 $)$

A．图中，物体在 $2~7s$内的平均速度为 $2m/s$

B．图中， $a$、 $b$两种物质的密度之比为 $1:4$

C．图中，物块 $M$向左做匀速直线运动，该装置的机械效率为 $75\%$

D．图中，杠杆在水平位置平衡， $\mathit{OA}:\mathit{AB}=1:2$，则 $F:G=1:2$

阳湖中学龙舟队参加市 $300m$龙舟赛，前 $150m$的平均速度为 $3m/s$，后 $150m$的平均速度为 $5m/s$，全程的平均速度为　　 $m/s$，赛道终点前方留有一段长长的水道，这是因为　　。

小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到坡底 $C$处的时间 $t_1=2.5s$；再次将小车从 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到中点 $B$处的时间 $t_2=1.8s$。

（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度　　全程的平均速度。（选填：大于、等于、小于）

（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从　　处静止释放，并在 $B$处开始计时，在 $C$处停止计时。（选填： $A$、 $B)$

（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图 $2)$。屏幕图象如图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是　　（选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为　　 $m/s$。

小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上 $O$点静止释放，沿斜面向下运动，利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程，记录的数据如下表。

从 $O$点开始计时的时间 $t/s$	0	1	2	3	4	5
从 $O$点开始的路程 $s/m$	0	0.3	1.2	2.7	4.8

（1）通过分析上表数据可知：物块通过的路程与　　成正比，表达式为： $s=$　　；

（2）根据表格中的数据，物块自 $O$点开始计时的 $5s$时间内通过的路程为　　；

（3）小明通过查阅资料知道，满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动（即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动），而且表达式中系数是一个恒量，这个恒量在不同情况下是不同的。在上面实验中，你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数？　　。（只需填一种方法即可）

为了保障学生安全，交警在育才中学校门前的街道，设置了限速 $30\mathit{km}/h$的标志牌。有家长反映，经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下，请你设计实验方案，测量校门前行驶车辆的平均速度是否超速。

（1）实验器材：　　；

（2）实验步骤：　　；

（3）实验结论：　　。

汽车是我们生活中常见的交通工具，了解汽车的有关知识对我们十分必要。

（1）家用小汽车的挡风玻璃是倾斜的，主要是为了防止车内物体经过玻璃成的　　（选填“虚”或“实” $)$像对司机的干扰。深秋季节，车窗玻璃内侧有时会变模糊，是因为车内的水蒸气会　　成雾附着在玻璃上，这个过程水蒸气　　热量。

（2）道交法规定汽车过隧道不能超车，是因为超车过程中两车之间的空气流速增大，压强变　　，容易发生事故。汽车在加速过程中　　（选填“安全带”或“座椅靠背” $)$对司机起到保护作用。

（3）汽车以最大功率在山路爬坡时，可以通过　　（选填“增大”或“减小” $)$汽车的速度来增大牵引力。在山路的急转弯处安装　　镜可以扩大司机的视野。某些路段采用测量汽车通过这段路程的时间来判断车辆是否超速，这种方法叫区间测速。区间测速　　（选填“能”或“不能” $)$判断车辆通过测速区间内的任意路段是否超速。

（4）由于汽油密度的变化需要对油价调整。夏季汽油的密度为 $0.7g/c{m}^3$，价格是6.65元 $/$升，冬季汽油的密度为 $0.74g/c{m}^3$，油价应调整为　　元 $/$升。

（5）某汽车的热机效率为 ${\eta }_1$，若汽油完全燃烧释放的内能转化成机械能的效率为 ${\eta }_2$，则这些机械能转化成有用机械能的效率为　　。

如图所示，是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的 $s-t$图象。请你根据图象，求：

（1） $20\mathit{min}~40\mathit{min}$时间段内汽车的速度；

（2） $0~50\mathit{min}$时间段内汽车的平均速度；

（3）若汽车以速度 $v$匀速行驶时间 $t$，已知汽车总重为 $G$，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的 $\frac{1}{n}$，求汽车在这段时间内的功率。（温馨提示：本问计算结果请用字母表示）

2018年，江西省将全面实现义务教育均衡发展，其中有一项督导工作就是检查实验报告。以下是小璟同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告（摘要）。请你将其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】如表所示

测量的物理量	$\mathit{AB}$段	$\mathit{BC}$段	$\mathit{AC}$段
路程 $s/\mathit{cm}$	45	56	101
时间 $t/s$	3.0	2.8	5.8
平均速度 $v/(\mathit{cm}·s^{-2})$			17.4

【实验分析】

（1）小车全程是做　　运动。（选填“匀速”或“变速” $)$

（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应　　斜面的坡度。（选填“增大”或“减小” $)$

在“测量小车运动的平均速度”的实验中：

（1）需要的测量工具有停表和　　。

（2）为了减小实验误差，应使斜面坡度较　　些。

（3）小车在 $3s$内运动了 $0.9m$，则它通过这段路程的平均速度为　　 $m/s$。

阳湖中学龙舟队参加市 $300m$龙舟赛，前 $150m$的平均速度为 $3m/s$，后 $150m$的平均速度为 $5m/s$，全程的平均速度为　　 $m/s$，赛道终点前方留有一段长长的水道，这是因为　　。

一辆汽车沿平直公路行驶，路程 $s$与运动时间 $t$关系如图所示，汽车运动平均速度最大的是 $($　　 $)$

A． $\mathit{ab}$段B． $\mathit{bc}$段C． $\mathit{cd}$段D． $\mathit{de}$段

自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，正不断走进我们的生活。

（1）驾驶员进入汽车后，电脑系统会对驾驶员的脸部特征进行识别。从生物学角度看，人的脸部特征是由　　决定的。

（2）2019年8月，红旗 $\mathit{EV}$自动驾驶汽车在湖南长沙开展测试。汽车从长沙出发，历时3小时20分钟到达武汉，行驶距离286千米。测试过程中红旗 $\mathit{EV}$汽车的平均速度是多少千米 $/$时？

（3）质量为1.8吨的红旗 $\mathit{EV}$自动驾驶汽车，在水平公路上匀速直线行驶时，受到的阻力为车重的0.2倍，此时汽车受到的牵引力为多少牛？

斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常用，以下物理实验都用到了斜面。

（1）利用斜面测平均速度，如图甲所示。若让质量不同的小车从斜面顶端由静止开始滑下，则它们撞击金属片时的速度　　（填“相同”或“不同” $)$；若增大斜面坡度，小车从斜面顶端由静止开始滑下，则撞击金属片时的速度　　（填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

（2）利用斜面研究阻力对物体运动的影响，如图乙所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃面上小车克服阻力做的功分别为 $W_1$、 $W_2$、 $W_3$，请，比较它们的大小： $W_1$　　 $W_2$　　 $W_3$．假设小车滑到绝对光滑的表面上，那么小车克服阻力做的功为　　，此时小车做　　运动。

（3）利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，如图丙所示。让小车 $A$从斜面的某一高度由静止开始滑下，在水平面上碰到物体 $B$后，将 $B$推出一段距离。若 $B$被推得越远，说明小车 $A$具有的动能越　　，小车 $A$下滑时的高度越　　、重力势能越　　。

某兴趣小组的同学用斜面、小车、长刻度尺、录像机等，研究“斜面上运动的物体，运动路程和通过这段路程所用时间的关系”，如图甲所示。在斜面一侧沿斜面方向固定一长刻度尺，刻度为0的位置在上方，并将该位置作为释放小车的位置。打开录像机的录像功能，并面向刻度尺录像。通过播放视频可以确定小车在不同时刻的位置。

（1）视频显示，小车从0刻度处运动到 $0.20m$刻度处，用时 $1s$，该过程小车的平均速度是　　 $m/s$。

（2）通过视频查找出小车5次的位置，小车从开始运动到各个位置的路程 $s$和对应时间 $t$如下表所示，表中第三行数据作为对应时间的平方。

$s/m$	0	0.05	0.20	0.45	0.80
$t/s$	0	0.50	1.00	1.50	2.00
$t^2/s^2$	0	0.25	1.00	2.25	4.00

①根据表中数据，在坐标纸上做出小车运动的 $s-t^2$图象。

②经分析可得，小车在斜面上从静止开始运动时，小车运动的路程 $s$与时间的平方 $t^2$的关系式是　　。

王红阳同学到实验室做“测量物体运动的平均速度”的实验。请你从“长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、温度计、薄木块、金属片、秒表、细线”中选出合适的实验器材，设计一个实验，测量小车通过斜面全程的平均速度 $v_1$和通过斜面上半段路程的平均速度 $v_2$．要求：

（1）写出所选实验器材。

（2）画出实验装置图，并简要说明测量方法。