Question

如圖是測小車的平均速度的圖片，其中刻度尺的分值為1mm，圖中是小車到達A、B、C三處電子手表顯示．
（1）該實驗根據的公式是

 

；
（2）為了方便計時，應使斜面的坡度較

 

；（填“大”或“小”）．
（3）據圖中信息s_AB=

 

cm，t_BC=

 

s，v_AC=

 

m/s，v_AB=

 

m/s，小車做

 

運動．
（4）如果讓小車過了A點才開始計時則會使測到的AC段速度偏

 

（“大”或“小）．
（5）觀察下圖指出實驗中不足之處．
（6）如果小明在斜面中點處放一金屬片，用停表記下小車從斜面頂端滑下至撞擊金屬片的時間t_AB，并用刻度尺量出小車通過的距離 s_AB；然后金屬片放在斜面終點，在斜面中點位置釋放小車，測出小車下滑到底端撞擊金屬片的時間t_BC和這段時間內小車通過的距離s_BC；用測得的數據求出各段的平均速度．小明發現v_AB=v_BC，于是得出結論：小車從斜面頂端滑至底端做勻速直線運動．你認為小明的實驗過程妥當嗎？．（“妥當”或“不妥當”）為什么？

Answer 1

分析：（1）公式v=

s

t

既能用于勻速直線運動求速度，又能用于變速直線運動求平均速度．
（2）若要計時方便，應使所用的時間長些．
（3）刻度尺的分度值為1mm，s_AB、s_BC、s_AC為小車下端在A、B、C三點所對應的刻度值之差；t_AB、t_BC、t_AC由秒表直接讀出；用公式v=

s

t

計算AC、AB段的平均速度；勻速直線運動是指速度大小不變的直線運動．
（4）過了A點后計時，所計時間偏小，求得速度發生變化．
（5）實驗中為方便記錄時間，在斜面上停止處B、C點放置彈簧片；
（6）小車從頂端到達底端的過程，是加速的過程，所以在測量下半段路程的時間時，不能從中間由靜止釋放小車，這樣時間值測量便不準確了，應測出整個路程的時間，上半段路程的時間，則可求出下半段路程的時間．

解答：解：（1）平均速度是指某段時間內的路程與這段時間的比值，計算公式為v=

s

t

；
（2）斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運動越快，過某點的時間會越短，計時會越困難，所以為使計時方便，斜面坡度應小；
（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；
因為小車在不同的時間內的速度是改變的，所以小車做的是變速運動；
（4）過了A點后計時，所計時間偏小時，根據公式v=

s

t

可知，路程不變的情況下，時間偏小，速度就會偏大．
（5）由圖知，在B和C處沒有放置彈簧片，這樣不便于測量時間；
（6）小車從頂端到達底端的過程中，做加速運動，當小車到達B時應已有速度，而從B點釋放時，是由靜止開始，所以時間測量錯誤．
故答案為：（1）v=

s

t

；（2）小；（3）3.7；1；0.028；0.0185；變速；（4）大；（5）圖中停止的位置未加金屬片，不利于測量時間；（6）不妥當；小車從頂端到中點時已有速度，所以若在中點由靜止釋放測量時間是不妥當的．

點評：此題是測量小車平均速度的實驗，掌握實驗原理及測量的方法，注意：
（1）實驗中盡量使斜面較緩一些，這樣便于測量時間；
（2）特別要注意下半段時間的測量方法；
（3）在計算平均速度時，注意路程和時間的統一．