Question

如图是测小车的平均速度的图片，其中刻度尺的分值为1mm，图中是小车到达A、B、C三处电子手表显示．
（1）该实验根据的公式是

 

；
（2）为了方便计时，应使斜面的坡度较

 

；（填“大”或“小”）．
（3）据图中信息s_AB=

 

cm，t_BC=

 

s，v_AC=

 

m/s，v_AB=

 

m/s，小车做

 

运动．
（4）如果让小车过了A点才开始计时则会使测到的AC段速度偏

 

（“大”或“小）．
（5）观察下图指出实验中不足之处．
（6）如果小明在斜面中点处放一金属片，用停表记下小车从斜面顶端滑下至撞击金属片的时间t_AB，并用刻度尺量出小车通过的距离 s_AB；然后金属片放在斜面终点，在斜面中点位置释放小车，测出小车下滑到底端撞击金属片的时间t_BC和这段时间内小车通过的距离s_BC；用测得的数据求出各段的平均速度．小明发现v_AB=v_BC，于是得出结论：小车从斜面顶端滑至底端做匀速直线运动．你认为小明的实验过程妥当吗？．（“妥当”或“不妥当”）为什么？

Answer 1

分析：（1）公式v=

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．
（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1mm，s_AB、s_BC、s_AC为小车下端在A、B、C三点所对应的刻度值之差；t_AB、t_BC、t_AC由秒表直接读出；用公式v=

s

t

计算AC、AB段的平均速度；匀速直线运动是指速度大小不变的直线运动．
（4）过了A点后计时，所计时间偏小，求得速度发生变化．
（5）实验中为方便记录时间，在斜面上停止处B、C点放置弹簧片；
（6）小车从顶端到达底端的过程，是加速的过程，所以在测量下半段路程的时间时，不能从中间由静止释放小车，这样时间值测量便不准确了，应测出整个路程的时间，上半段路程的时间，则可求出下半段路程的时间．

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=

s

t

；
（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）s_AB=9.50cm-5.8cm=3.7cm=0.037m；t_BC=10：35：23-10：35：22=1s；s_AC=9.5cm-1.0cm=8.5cm=0.085m；t_AC=10：35：23-10：35：20=3s；
t_AB=10：35：22-10：35：20=2s，
∴v_AC=

sAC

tAC

=

0.085m

3s

≈0.028m/s；
v_AB=

sAB

tAB

=

0.037m

2s

=0.0185m/s；
因为小车在不同的时间内的速度是改变的，所以小车做的是变速运动；
（4）过了A点后计时，所计时间偏小时，根据公式v=

s

t

可知，路程不变的情况下，时间偏小，速度就会偏大．
（5）由图知，在B和C处没有放置弹簧片，这样不便于测量时间；
（6）小车从顶端到达底端的过程中，做加速运动，当小车到达B时应已有速度，而从B点释放时，是由静止开始，所以时间测量错误．
故答案为：（1）v=

s

t

；（2）小；（3）3.7；1；0.028；0.0185；变速；（4）大；（5）图中停止的位置未加金属片，不利于测量时间；（6）不妥当；小车从顶端到中点时已有速度，所以若在中点由静止释放测量时间是不妥当的．

点评：此题是测量小车平均速度的实验，掌握实验原理及测量的方法，注意：
（1）实验中尽量使斜面较缓一些，这样便于测量时间；
（2）特别要注意下半段时间的测量方法；
（3）在计算平均速度时，注意路程和时间的统一．