Question

15．某组同学在研究小车沿斜面运动时的速度变化，实验装置如下左图所示，把小车放在斜面的顶端．
（1）实验时把金属片放在斜面的底端，用刻度尺测出斜面的长s₁=0.90m，又用秒表测出小车从斜面顶端滑下到达底端撞击金属片的时间t₁=6s，那么小车通过全程的平均速度v₁=0.15m/s．
（2）把金属片移到斜面的中点，测出小车从斜面顶端滑到中点处的时间t₂=4s，那么小车在上半段路程的平均速度v₂=0.11m/s．（保留两位小数）
（3）斜面的作用是为了让小车获得动力自由滑下，做变速直线运动．
（4）金属片的作用是能够使小车在同一位置停下，便于测量时间．
（5）在测量过程中，发现小车下滑时间较难测出，可采用的措施是使斜面的坡度再小（或缓）一些．

Answer 1

分析 （1）探究小车速度变化的实验原理是：速度公式v=$\frac{s}{t}$；实验需要测量路程的刻度尺和测量时间的秒表，由图示求出小车全程的运动时间，然后由平均速度公式求出小车的平均速度．
（2）把金属片移到斜面的中点，小车经过的路程就是斜面长度的一半，已知时间，根据v=$\frac{s}{t}$就可以计算出小车在上半段路程的速度．
（3）小车放在斜面上就可以自主的由静止变为运动，使斜面上的小车获得动力；
（4）在斜面的同一位置放置金属片，小车就可以在同一位置停下来，使小车运动的路程相等．
（5）若要计时方便，应使所用的时间长些，所以斜面坡度要小一些．

解答 解：（1）实验原理是：速度公式：v=$\frac{s}{t}$，用刻度尺测量路程，用秒表测量时间；由秒表知，小车从开始端到终点的时间为6s，
小车在全路程是全程的平均速度：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.9m}{6s}$=0.15m/s，
（2）把金属片移到斜面的中点，小车从斜面顶端滑到中点处的时间t₂=4s，路程s₂=45cm=0.45m；
小车在上半段路程的平均速度：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.45m}{4s}$≈0.11m/s
（3）在该实验中，小车放在斜面上，松手后小车在重力的作用下就会由静止变为运动，设置斜面的目的就是为了让小车获得恒定的动力，能够自由滑下，使小车做变速运动；
（4）在斜面上放置一个金属片的目的就是让小车在同一位置停下来，便于测出小车行驶相同路程的时间．
（5）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，保持斜面较小的坡度．
故答案为：（1）刻度尺；秒表；0.15；（2）0.11；（3）为了让小车获得动力自由滑下，做变速直线运动；（4）能够使小车在同一位置停下，便于测量时间；（5）使斜面的坡度再小（或缓）一些．

点评 本题考查了实验原理、实验器材、求平均速度、判断小车的运动性质等问题，由图示停表求出小车的运动时间是求小车平均速度的关键．