Question

11．小东和同学一起搭建了如图所示的斜面，来测量小球运动的平均速度．
（1）他们先用刻度尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记，然后从A点开始静止释放小球，用电子秒表分别测量小球经过B、C、D、E各点的时间．整理实验数据并记录在表中．

路段	距离s/cm	运动时间t/s	平均速度v/（m．s-1）
AB	50.00	0.60	0.83
BC	50.00	0.45	1.25
CD	50.00	0.25	2.60
DE	100.00	0.30	1.67

分析表中数据可知，v_BC＜v_CD，这是因为小球在AC段运动过程中将重力势能转化为动能，使小球速度变大．
（2）分析表中数据可知：t_DE＜t_CD，这是因为小球在CE段运动过程中受摩擦力作用，使小球速度变小．
（3）由此推断出：小球从A点运动到E点的过程中，在C点的速度最大．若小球经过E点后不受阻力，小球将做匀速直线运动．
（4）小球在AC段运动的平均速度为1m/s．

Answer 1

分析 （1）重力势能与物体的质量和高度有关；动能与物体的质量和速度有关．由此分析其能量的转化情况；
（2）力是改变物体运动状态的原因；
（3）由重力势能和动能间的转化分析C、D、E各点的速度；根据牛顿第一定律分析E点小球的运动状态；
（4）由表格可得AC段物体运动的距离和时间，由v=$\frac{s}{t}$计算小于的平均速度．

解答 解：
（1）小球由A向C运动过程中，高度减小，重力势能减小，将重力势能转化为动能，小球质量不变，所以速度变大；
（2）小球在水平轨道上运动时，水平方向受到水平轨道对它摩擦力，所以使小球速度逐渐变小；
（3）小球从A点到C运动的过程，重力势能转化为动能，到C点时重力势能全部转化为动能，即C点时小球的动能最大，所以C点速度最大；
从C到E点过程阻力而使小球运动速度减小．所以小球从A点运动到E点的过程中，在C点的速度最大；
由牛顿第一定律可知，当小球经过E点后不受阻力，即小球在水平方向不受到力，所以小球将做匀速直线运动；
（4）由表格数据可知：
s_AC=s_AB+s_BC=50.0cm+50.0cm=100.0cm=1m，
t_AC=t_AB+t_BC=0.60s+0.45s=1.05s，
所以小球在AC段运动的平均速度：
v_AC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{1m}{1.05s}$≈1m/s．
故答案为：（1）重力势；动；（2）摩擦力；（3）C；匀速直线；（4）1．

点评 本题考查了动能和势能的转化、运动和力的关系、牛顿第一定律的认识和理解以及平均速度的计算，考查的知识点多，综合性，但难度不大，掌握好基础知识是关键．