Question

13．小明在“测小车的平均速度”实验中，设计了如图所示的实验装置：
（1）该实验中除了图中已经有的器材，还需要两个主要的测量工具是刻度尺、秒表．实验原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）实验中为了方便计时，应使斜坡的坡度较小（选填“大”或“小”）．
（3）测出如图三段路程s₁、s₂、s对应的平均速度分别为v₁、v₂、v，这三个速度的大小关系是v₂＞v＞v₁．
（4）关于实验操作中的一些细节，小明有以下观点，你认为正确的一项D．
A、如果让小车过了A点才开始计时，则会使得AB段的平均速度偏小
B、如果让小车过了B点才开始计时，则会使得AB段的平均速度偏大
C、测小车运动BC段所用的时间，让小车从B点静止释放，测小车到达C点的时间
D、测小车运动BC段所用的时间无法直接测出，而应该用全程的时间减去AB段所用时间．

Answer 1

分析 （1）要想测得速度，根据公式v=$\frac{s}{t}$，一定要测量出的物理量是：路程和时间；
（2）若要计时方便，应使所用的时间长些；
（3）小车在下滑过程中，速度逐渐变大，由此可以判断出各段平均速度的大小；
（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．
让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，平均速度会偏小．
小车在下滑过程中重力势能转为动能，做加速运动；

解答 解：（1）根据公式v=$\frac{s}{t}$可知，要想测出平均速度，需要测量出的物理量是：路程s和时间t，对应的测量工具分别为刻度尺和秒表；
（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，是为了减小小车运动的速度，使小车在斜面上通过的时间更长；
（3）因为小车在下滑过程中，速度逐渐变大，因此小车在下半路程的平均速度最大，上半路程的平均速度最小，即v₂＞v＞v₁．
（4）A、如果让小车过了A点才开始计时，计时晚，所计时间偏小，用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大．故A错误；
B、如果让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由公式v=$\frac{s}{t}$知，平均速度会偏小；故B错误；
C、小车在下滑过程中，到达B点的速度并不为零，所以让小车从B点由静止释放，到达C点的时间，并不等于下半段的时间，故C错误；
D、测小车运动BC段所用的时间无法直接测出，可以用全程的时间减去AB段所用时间．故D正确．
故答案为：（1）刻度尺；秒表；v=$\frac{s}{t}$；（2）小；（3）v₂＞v＞v₁；（4）D．

点评 本题考查“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=$\frac{s}{t}$求出平均速度．