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：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）
（1）该实验测小车平均速度的实验原理是（用公式表示）：v=$\frac{s}{t}$．
（2）实验中使用的斜面的坡度较小，（填“较小”或“较大”）其目的是：让小车下滑的时间长（长、短）一些，这样能减小时间测量的误差．
（3）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点才开始计时，则会使所测AC段的平均速度V_AC 偏大（填“大”或“小”）；可以看出小车在下滑过程中做变速（匀速/变速）直线运动
（4）若S₂的路程正好是全部路程的一半，则小车通过上半段路程的平均速度．V_AB=0.15m/s．
（5）小车下滑过程中全程的平均速度为：V_AC=0.18 m/s．

Answer 1

分析 （1）测小车平均速度的原理是平均速度公式，实验过程中需要测量路程和时间，用刻度尺测量路程，用停表测量时间．
（2）斜面倾角越小，小车速度变化越慢，小车运动时间越长，便于时间的测量．
（3）让小车过了A点才开始计时，所计时间偏小，求得速度发生变化；
匀速直线运动是指在相同时间内通过相同的路程（或通过相同的路程所用的时间相同）；否则是变速直线运动．
（4）根据图中刻度尺上的刻度，停表上的时间，可知上半段的距离和所用时间，求得速度；
（5）由图示求出小车的路程与运动时间，然后由平均速度公式求出小车的平均速度．

解答 解：
（1）测小车平均速度的原理是平均速度公式，即：v=$\frac{s}{t}$．
（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，让小车下滑的时间长一些，其目的是便于测量时间．
（3）如果让小车过了A点才开始计时，计时晚，所计时间偏小，根据公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大；
由图可以看出，小车通过上半段和下半段所用的时间不同，所以小车做的是变速直线运动．
（4）由图示可知，s₁=90cm=0.9m，s₂是全程的一半，则s₂=$\frac{1}{2}$s₁=$\frac{1}{2}$×90cm=45cm，由图示秒表可知，上半段的运动时间t₂=3s，平均速度v_AB=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.45m}{3s}$=0.15m/s．
（5）小车通过全程的时间t₁=5s，
小车下滑过程中全程的平均速度为：v_AC=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.9m}{5s}$=0.18m/s．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）较小；长；（3）大；变速；（4）0.15；（5）0.18．

点评 此题主要考查的是学生对实验原理、实验器材的处理、速度的计算和对变速运动的认识等知识的理解和掌握，基础性题目．