Question

7．如图是八年级八班的同学测平均速度实验装置，斜面应选择较小（选填“大”或“小”）坡度，实验中金属片的作用是使小车在同一位置停下，这样设计是为了实验中便于测量小车的运动时间．小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若秒表每格为1s，则小车通过全程的平均速度是0.2m/s．

小明在完成“测量物体运动的平均速度”后，还想用如图所示实验装置从斜面下滑物体的运动快慢与哪些因素有关．他对小车下滑快慢的因素进行如下猜想：
猜想一，与斜面的高度有关；猜想二，与斜面的长度有关．
（1）“测量物体运动的平均速度”实验的原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）为了验证猜想一，他设计的方案是将小车分别从斜面上不同高度处由静止释放，测出下滑时间．通过测量，发现每次下滑的时间不同，于是得出猜想一是正确的．请对张刚 这一探究作出评价，指出他存在的问题是：改变高度时，没有控制长度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢）．

Answer 1

分析 测平均速度实验装置，斜面坡度越小，小车速度变化越慢，小车运动时间越长，越方便时间的测量；
实验中金属片的作用是使小车在同一位置停下，便于准确测量小车移动的距离；
读出前半程、后半程所用的时间，利用速度公式求前半程和后半程的平均速度，进行比较即可．
（1）测量小车在斜面上的平均速度，需要测量斜面长度和运动时间，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求解．
（2）注意控制变量法的应用，根据速度公式知道所用时间的长短不仅与速度有关，还与通过的路程有关．

解答 解：实验中斜面应保持较小的坡度，这是为了避免坡度大时，小车运动的速度较快，时间太短，造成测量过程中误差过大，故实验中金属片的作用是使小车在同一位置停下，便于准确测量时间；
据图可以看出，小车上半段的时间是3s，下半段的时间是2s，所以据v=可知，s相同，下半段的时间短，故下半段的平均速度大；
据图可知，全程的路程是S₁，总时间是5s，故故全程的平均速度是：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1m}{5s}$=0.2m/s；
（1）本实验依据的原理是v=$\frac{s}{t}$；
（2）方案是将小车分别从斜面上不同高度处由静止释放，在此过程中没有控制斜面的长度一定，所以会造成时间的不同．同时根据t=$\frac{s}{v}$可知，路程也会影响所用时间的长短．
故答案为：小；使小车在同一位置停下；小车的运动时间；小于；0.2m/s；
（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）改变高度时，没有控制长度一定（或路程不同，不能只通过时间比较运动快慢）．

点评 本题考查了测量平均速度原理、速度的计算和控制变量法的应用，考查了学生分析实验数据得出结论的能力，属于基础题目．