Question

20．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：小车从斜面顶端由静止下滑，知道撞上金属片挡板．

（1）现有刻度尺和停表，请你综合上述实验器材，设计一个实验分别测出小车AC段、AB段和BC段的平均速度，并写出注意实验步骤；
（2）设计实验表格；
（3）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较小（填大或小）；
（4）根据图中所给信息小车在BC段的平均速度v=0.0500m/s．

Answer 1

分析 （1）要测出平均速度，必须测出物体运动的路程s和时间t，用秒表和刻度尺测出s₁、s₂、t₁、t₂，代入公式v=$\frac{s}{t}$计算出平均速度；
（2）根据实验要求设计实验表格；
（3）斜面坡度越小，小车滑下来的时间越长，由此分析；
（4）由图可知BC段路程和时间，利用速度公式可求速度．

解答 解：（1）用刻度尺测出s₁和s₂，让物体从斜面上滑下，用秒表测出物体从A点到达C点的时间t₁和从B点到C点的时间t₂，则在s₁和s₂两段路程上的平均速度v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$、v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$，设计的表格要记录路程、时间、速度；
实验步骤：
①让小车从斜面顶端A处开始下滑，直到撞上挡板C，测出小车从A点运动到C点的时间t₁；
②让小车从斜面顶端A处开始下滑，在B点开始计时，撞上挡板C计时结束，测出小车从B点运动到C点的时间t₂；
③分别测出AC段路程S₁和BC段路程S₂．
由v=$\frac{s}{t}$计算出平均速度分别为：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$，v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$
（2）表格：

路程	运动时间	平均速度
s 1=	t 1=	v 1=
s 2=	t 2=	v 2=

（3）实验中应使斜面的坡度较小，使小车的速度小一些，时间长一些，这样是为了方便计时；
（4）由图可知，s_BC=5.00cm，t_BC=23s-22s=1s，
由v=$\frac{s}{t}$，v_BC=$\frac{{s}_{BC}}{{t}_{BC}}$=$\frac{0.0500m}{1s}$=0.0500m/s．
故答案为：（1）实验步骤：
①让小车从斜面顶端A处开始下滑，直到撞上挡板C，测出小车从A点运动到C点的时间t₁；
②让小车从斜面顶端A处开始下滑，在B点开始计时，撞上挡板C计时结束，测出小车从B点运动到C点的时间t₂；
③分别测出AC段路程S₁和BC段路程S₂．
由v=$\frac{s}{t}$计算出平均速度分别为：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$，v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$
（2）表格如上图；（3）小；（4）0.0500．

点评 平均速度是指物体在一段时间内运动的平均快慢程度，用公式v=$\frac{s}{t}$去计算，所以在测平均速度的实验中，一定用到的测量工具是刻度尺和秒表，分别测出路程s和时间t，在表格上要设计上记录路程、时间、速度．