Question

3．小明设计了如图所示的实验装置，在实验室做“测小车的平均速度”的实验，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：v=$\frac{s}{t}$．
（2）实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是：增长（选填“缩短”或“增长”）测量时间，以减小测量时间的误差，金属片的作用是能够使小车在同一位置停下．
（3）小车通过全过程的平均速度v_AC=0.24 m/s．
（4）由实验看出，小车在下滑过程是在作变速运动（选填“匀速”或“变速”）．

Answer 1

分析 （1）公式v=$\frac{s}{t}$既能用于匀速直线运动求速度，又能用于变速直线运动求平均速度．
（2）若要计时方便，应使所用的时间长些．
（3）由图读出小车通过全过程走的路程和所用的时间，利用速度公式求小车通过全过程的平均速度；
（4）图中AB和BC的路程相同，时间不同，根据速度公式v=$\frac{s}{t}$可知速度大小，判断小车的运动状态．

解答 解：
（1）该实验测小车平均速度的实验原理是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；
在斜面上放置一个金属片的目的就是让小车在同一位置停下来，便于测出小车行驶相同路程的时间．
（3）由图知，小车通过全过程走的路程s₁=120cm=1.2m，所用的时间t₁=5s，
v_AC=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{1.2m}{5s}$=0.24m/s；
（4）观察图可知，AB和BC的路程相同，上半程运动时间为3秒，下半程运动时间为2s，由速度公式v=$\frac{s}{t}$可知，速度变大，所以小车在下滑过程做变速运动．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）增长；能够使小车在同一位置停下；（3）0.24；（4）变速．

点评 本题考查测平均速度的实验原理、实验器材的作用等问题；“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=$\frac{s}{t}$算出平均速度．