《2025年暑假总动员八年级物理人教版合肥工业大学出版社》

$20.($丹东$)$小明在$“$测量小车的平均速度$”$实验中$,$使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑$,$如图所示。　　

$(1)$该实验的原理是______$v=\frac{s}{t}$。　　
$(2)AB$段距离$s_{AB}$= ______40.0cm,小车在$AC$段平均速度$v_{AC}$= ______0.3m/s。　　
$(3)$若不小心让小车过了$A$点才开始计时$,$则所测$AC$段的平均速度会______偏大(选填$“$偏大$”“$偏小$”$或$“$不变$”)。$　　
$(4)$下列图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的是______B。　　

$(5)$小明进一步实验测得小车在斜面上运动时$,$前半程平均速度为$v_{1},$后半程平均速度为$v_{2},$则小车全程平均速度v= ______$\frac{2v_{1}v_{2}}{v_{1}+v_{2}}$(用字母$v_{1}$和$v_{2}$表示$)。$

答案：
(1)$v=\frac{s}{t}$
(2)40.0 0.3
(3)偏大
(4)B
(5)$\frac{2v_{1}v_{2}}{v_{1}+v_{2}}$

21.如图甲所示,在高速公路上一辆轿车做匀速直线运动,在其正前方有一固定的超声波测速装置。该装置每隔1 s发射一束超声波脉冲信号,每个脉冲信号持续时间极短,超声波遇到轿车后立即返回,返回信号被超声波测速装置接收,经过计算机处理自动计算出车速。如图乙所示为该测速装置连续发射和接收两次信号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时第一个脉冲信号已被接收,超声波在空气中的传播速度为340 m/s,根据图像获得的信息计算:

(1)第一个脉冲信号和轿车相遇时,轿车距测速装置有多远?
(2)该轿车车速为多少?(结果保留一位小数)

答案： 解:
(1)由题图知,测速装置第一次发射、接收脉冲信号用的时间为0.5 s,则测速装置发射的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间$t_{1}=\frac{1}{2}×0.5\ \text{s}=0.25\ \text{s}$,由$v=\frac{s}{t}$得第一个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离$s_{1}=v_{声}t_{1}=340\ \text{m/s}×0.25\ \text{s}=85\ \text{m}$。
(2)由题图知,测速装置第二次发射、接收脉冲信号用的时间为0.3 s,则测速装置发射的脉冲信号从汽车处返回到测速装置所用时间$t_{2}=\frac{1}{2}×0.3\ \text{s}=0.15\ \text{s}$,由$v=\frac{s}{t}$得第二个脉冲信号和轿车相遇时轿车到测速装置的距离$s_{2}=v_{声}t_{2}=340\ \text{m/s}×0.15\ \text{s}=51\ \text{m}$;轿车在两次与脉冲信号相遇的过程中,行驶 的距离$s'=s_{1}-s_{2}=85\ \text{m}-51\ \text{m}=34\ \text{m}$。由题图知,轿车遇到两次信号的时间间隔$t'=1\ \text{s}+0.15\ \text{s}-0.25\ \text{s}=0.9\ \text{s}$,轿车行驶速度$v_{车}=\frac{s'}{t'}=\frac{34\ \text{m}}{0.9\ \text{s}}\approx37.8\ \text{m/s}$。