Question

16．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（数字分别表示“小时：分：秒”）．
（1）该实验是根据公式v=$\frac{s}{t}$进行速度计算的．本实验采用的测量工具刻度尺和秒表．
（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小．
（3）请根据图中信息回答：s_AB=40.0cm；t_BC=1s； v_AB=0.2m/s； v_BC=0.5m/s．
（4）由实验看出，小车在下滑过程中速度越来越大，是在做变速直线运动．
（5）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偏大（选填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）公式v=$\frac{s}{t}$既能用于匀速直线运动求速度，又能用于变速直线运动求平均速度，需要测量路程和时间，需用刻度尺和秒表；
（2）若要计时方便，应使所用的时间长些；
（3）刻度尺的分度值为2cm，S_AB、S_BC为小车在A、B两点前端刻度值之差；t_BC、t_AB由秒表直接读出；速度用公式v=$\frac{s}{t}$计算；
（4）根据两个速度值判断出小车运动状态的变化；
（5）如果让小车过了A点后才开始计时，计时过晚，使所计时间偏小．

解答 解：
（1）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v=$\frac{s}{t}$，需用刻度尺测路程，秒表测时间；
（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，斜面坡度应小；
（3）由图示：S_AB=100.0cm-60.0cm=40.0cm，S_BC=60.0cm-10.0cm=50.0cm，t_AB=2s，t_BC=1s．
AB段的速度v_AB=$\frac{{s}_{AB}}{{t}_{AB}}$=$\frac{40cm}{2s}$=20cm/s=0.2m/s，
BC段的平均速度v_BC=$\frac{{s}_{BC}}{{t}_{BC}}$=$\frac{50cm}{1s}$=50cm/s=0.5m/s．
（4）根据计算结果可知，v_BC＞v_AB，所以小车在下滑过程速度越来越快，小车在做变速直线运动．
（5）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v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大．
故答案为：
（1）v=$\frac{s}{t}$；刻度尺；秒表；（2）小；（3）40.0；1；0.2；0.5；（4）大；变速直线；（5）大．

点评 “测小车的平均速度”的实验，一定学会读出路程和时间，按平均速度的定义代入v=$\frac{s}{t}$算出平均速度．