Question

4．小新和同学一起用硬纸板搭建了图示的轨道，测量小球运动的平均速度．

（1）根据实验的原理v=$\frac{s}{t}$，需要测量的物理量是小球运动的路程和所用的时间．
（2）他们先用钢卷尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记，因一次实验的测量误差较大，需多次测量．为保证小球每次通过A点的速度相同，必须用同一小球从左边斜面的同一高度由静止释放．要使小球能够通过E点，释放小球的高度应大于水平段BD的高度．
（3）从A点开始计时，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下表中．

路段	距离s/cm	运动时间t/s	平均速度v/（m．s-1）
AB	50.00	0.45	1.11
BC	50.00	0.60	0.83
CD	50.00	0.75	0.07
DE	100.00	0.93	0.08

分析表中数据可知，v_BC＞v_CD，这是因为小车在运动过程中受摩擦力作用；小球从A点运动到E点的过程中，在D点的速度最小．小球在BD段运动的平均速度为0.74m/s（计算结果保留两位小数）．

Answer 1

分析 （1）测量平均速度的原理：v=$\frac{s}{t}$；
（2）让小球从同一高度时，小球到达斜面底端时具有相同的速度；小球滑下的位置越高，小球具有的速度越大．
（3）根据表中平均速度一栏可比较小球在BC和CD段速度的大小；
力可以改变物体的运动状态；小球克服阻力做的功越多，小球的速度越小；根据BD段的路程和所用的时间，利用速度公式求出小球在BD段的平均速度．

解答 解：（1）测量小球平均速度的原理：v=$\frac{s}{t}$；
（2）为保证小球每次通过A点的速度相同，必须用同一小球从左边斜面的同一高度由静止释放．
由于阻力的作用，要使小球能够通过E点，释放小球的高度应大于水平段BD的高度．
（3）根据表中数据可知，v_BC大于v_CD，由于BC在同一水平面，导致速度变小的原因是摩擦力的作用；
小球从A点运动到B点的过程中，将小球的动能转化为小球的重力势能，小球速度变小，而从B点到D点的过程中，由于阻力作用，小球的速度又逐渐变小，当小球从D点到E点的过程中，将重力势能转化为动能，小球的速度逐渐变大，因此D点的速度最小．
根据表中数据可知，s_BD=50cm+50cm=100cm=1m；t_BD=0.6s+0.75s=1.35s；
则v_BD=$\frac{{s}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{1m}{1.35s}$≈0.74m/s．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）同一；大于；（3）＞；摩擦力；D；0.74．

点评 本题考查了测量平均速度的原理、实验注意事项、能量转化问题、力可以改变物体运动状态以及数据分析等知识点，涉及的内容较多，认真审题便可正确解答．