Question

4．小明做“测量平均速度”实验的过程如图甲所示．

（1）实验中所需要的测量工具有秒表和刻度尺，实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小（选填“大”或“小”）．
（2）若秒表每格为1s，则在该实验中，小车通过上半段路程的平均速度是13.3cm/s，小车通过下半段路程所用的时间是2s．
（3）该实验中，若小车通过上半段路程的平均速度为v₁，小车通过下半段路程的平均速度为v₂，则v₁＜v₂．在从斜面顶端运动到斜面底端的过程中，小车做变速（选填“匀速”或“变速”）直线运动．
（4）若在实验过程中，小明从小车开始运动时测量时间，他测量小车通过上半段的路程s₁和通过全程的路程s₂的方法如图乙所示，你认为小明测出的全程的平均速度值与实际值相比偏大（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）测量小车在斜面上的平均速度，需要测量斜面长度和运动时间，利用速度公式求解；实验时，斜面放的坡度要小些，这样小车的运动时间时间长．
（2）由图得出小车走的路程和所用的时间，利用速度公式求小车在不同路程上的平均速度；
（3）比较不同路程上的平均速度即可判断；
（4）根据全程的路程和时间的测量分析判断平均速度的变化．

解答 解：（1）根据“测平均速度”的实验原理v=$\frac{s}{t}$可知：需要测量斜面长和运动时间，需要的测量工具有刻度尺和秒表；
实验时，小车所放的斜面应保持较小的坡度，这样小车在斜面上运动时间会长些，便于测量小车的运动时间．
（2）由图知，通过上半段路程的时间t₁=3s，小车通过全程用的时间：t=5s，则通过下半段路程的时间t₂=t-t₁=5s-3s=2s；上半段路程s₁=40cm，
上半段路程的平均速度：
v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{40cm}{3s}$=13.3cm/s；
（3）下半段路程s₂=40cm=0.4m，则下半段路程的平均速度：
v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.4m}{2s}$=0.2m/s；
所以，v₁＜v₂．则在从斜面顶端运动到斜面底端的过程中，小车做变速直线运动．
（4）由于小车通过全程的平均速度需要利用全程的路程与所用时间的比值，由图可知：全程的路程测量时将车的长度测量在内了，所以小车的路程测量值比实际路程大，根据v=$\frac{s}{t}$可知测出的全程的平均速度值与实际值相比偏大．
故答案为：（1）刻度尺；小；（2）13.3；2；（3）＜；变速；（4）偏大．

点评 本题考查了测量平均速度原理、速度的计算、对仪器的要求以及速度公式的应用，考查了学生分析实验数据得出结论的能力，属于基础题目．