Question

3．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，图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子表的显示时刻：
（1）该实验是根据公式v=$\frac{s}{t}$进行测量的．所用的测量工具是刻度尺和停表．
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较缓 （填“陡”或“缓”）些．
（3）请根据图中所给信息回答：
s_BC=5.0cm，t_BC=1s，v_AC=0.03m/s．
（4）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，则会导致所测AC段的平均速度秒v_AC偏大 （填“大”或“小”）．
（5）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度．他的做法正确吗？不正确，理由是：因为所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间．

Answer 1

分析 （1）实验室测量平均速度的基本原理是v=$\frac{s}{t}$，据此确定测量工具；
（2）若要计时方便，应使所用的时间长些；
（3）由图读出小车通过BC的路程和通过BC的时间；利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求小车通过BC段路程的平均速度；
（4）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；
（5）根据后半段路程速度的大小进行分析．

解答 解：
（1）该实验测小车平均速度的实验原理是v=$\frac{s}{t}$，需要利用刻度尺测量距离，利用停表测量运动时间．
（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，斜面坡度应较小．
（3）由图知，小车通过BC的路程为s_BC=5.0cm；
小车通过BC段的时间t_BC=15：35：23-15：35：22=1s；
小车通过AC的路程为s_AC=10.0cm；
小车通过BC段的时间t_AC=15：35：23-15：35：20=3s
小车通过AC段路程的平均速度v_AC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{10.0cm}{3s}$≈3cm/s=0.03m/s．
（4）计时晚，所计时间偏小，用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大．
（5）所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此他的方案不正确．
故答案为：（1）v=；刻度尺；停表；（2）缓；计时方便；（3）0.05；（4）大；（5）不正确；因为所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间．

点评 本题考查学生对平均速度的认识，在“测小车的平均速度”的实验中，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．