Question

15．在用斜面和木块做“测量物体运动的平均速度”实验时，将带刻度的木板一端垫高做成斜面，小明用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程．频闪照相机每隔0.5s拍一张照片，照片记录的木块在不同时刻的位置如图甲所示：

（1）分析照片可知AF的长度为4.50cm，木块从A运动到F的平均速度是3cm/s，木块沿斜面下滑过程中相邻两段时间内的路程差为0.50cm．
（2）为进一步测量木块与木板之间的摩擦力，将木板改为水平放置．上面两图中丙（填“乙”或“丙”）图方案更好．按最佳方案进行实验，弹簧秤示数如图丁所示，读数为2.8N．

Answer 1

分析 （1）测量长度时必须估读到分度值的下一位；根据速度的计算公式，算出速度；求出AB、BC、CF的长度，比较可知道路程差．
（2）此实验的思路是利用二力平衡的条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小，因此是否能保持正方体木块匀速直线运动或静止状态是实验是否合理的关键．图中弹簧测力计的最大刻度是5N，因此量程为0～5N，每1N分成了5等份，因此分度值是0.2N．

解答 解：AF的长度s=5.50cm-1.00cm=4.50cm；木块从A运动到F的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4.50cm}{1.5s}$=3cm/s；
（2）由图知，AB=1.00cm，AC=2.50cm，AF=4.50cm，
所以，BC=1.50cm，CF=2.00cm；
即相邻两段时间内的路程差为2.00cm-1.50cm=0.50cm．

（2）图乙由于在拖动正方体木块时，很难让木块保持匀速直线运动状态，才导致了弹簧测力计的示数不稳定；
当拉动长木板运动的过程中，正方体木块保持静止状态，根据二力平衡的条件知：此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小．所以图丙实验的好处是：当拉动长木板运动的过程中，正方体木块保持静止状态，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，易于操作，容易读数．
图中弹簧测力计的最大刻度是5N，因此量程为0～5N，每1N分成了5等份，因此分度值是0.2N，图中的指针指在2N以下第4刻度，故物体的重力为；2N+4×0.2N=2.8N．
故答案为：（1）4.50；3；0.50；（2）丙；2.8．

点评 本题考查了速度公式及其应用，考查了学生对变速运动的理解，以及观察运动图象的能力．