Question

20．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、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑，图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子表的显示时刻：
（1）该实验所用的测量工具是刻度尺和电子表．
（2）实验中为了方便时，应使斜面坡度较缓（填“陡”或“缓”）些．
（3）AC段的平均速度v_AC=0.033m/s．
（4）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，则会导致所测AC段的平均速度V_AC偏大．（填“大“或“小“）
（5）甲、乙两组实验操作中，小车通过的路程之比是2：3，所用的时间之比是4：3，则小车运动的平均速度之比是1：2．

Answer 1

分析 （1）实验室测量平均速度的基本原理是v=$\frac{s}{t}$，据此确定测量工具；
（2）若要计时方便，应使所用的时间长些，据此判断坡度大小；
（3）由图读出小车通过BC的路程和通过BC的时间；由图读出小车通过全过程走的路程和所用的时间，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求小车通过全过程的平均速度；
（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，根据速度公式判断速度变化；
（5）已知路程关系与运动时间关系，应用速度公式可以求出它们的速度之比．

解答 解：
（1）该实验测小车平均速度的实验原理是v=$\frac{s}{t}$，需要利用刻度尺测量距离，利用电子表（停表）测量运动时间．
（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，斜面坡度应较缓．
（3）由图知，小车通过全过程走的路程s_AC=10.0cm=0.1m，所用的时间t_AC=15：35：23-15：35：20=3s，
所以小车通过全程的平均速度为v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.1m}{3s}$≈0.033m/s．
（4）计时晚，所计时间偏小，用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大．
（5）小车运动的平均速度之比：
$\frac{{v}_{甲}}{{v}_{乙}}$=$\frac{\frac{{s}_{甲}}{{t}_{甲}}}{\frac{{s}_{乙}}{{t}_{乙}}}$=$\frac{{s}_{甲}}{{s}_{乙}}$×$\frac{{t}_{乙}}{{t}_{甲}}$=$\frac{2}{3}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{1}{2}$．
故答案为：（1）刻度尺；（2）缓；（3）0.033；（4）大；（5）1：2．

点评 本题考查了对“测小车的平均速度”的实验的掌握情况以及速度公式的灵活应用，综合性较强；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．