Question

5．物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面，小车和数字钟测量小车的平均速度，如图所示，图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”．

（1）小车从斜面下滑过程中，其能量转化情况是重力势能转化为动能．
（2）由图可知，小车从乙位置运动至丙位置的平均速度是0.16m/s；
（3）小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大，你认为这样做的理由是斜面坡度越大，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．（答案合理即可）．

Answer 1

分析 （1）影响动能大小的因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大．
（2）根据图示读出小车从乙位置到丙位置通过的路程和所用的时间，然后根据速度公式即可求出该过程中的平均速度．
（3）该实验中，要计时准确，因此为了计时方便，应使所用的时间长些．

解答 解（1）小车从斜面下滑过程中，小车的质量不变，小车所处的高度逐渐降低，速度越来越快，因此重力势能逐渐减小，动能越来越大，故该过程小车的重力势能转化为了动能．
（2）根据图示可知，小车从乙位置运动至丙位置的路程为s=64.0cm，时间t=4s，则平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{64.0cm}{4s}$=16cm/s=0.16m/s．
（3）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，斜面的倾斜度应较小，不宜太大．
故答案为：（1）重力势能转化为动能；（2）0.16；（3）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．

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．