Question

13．如图所示，探究小车从斜面下滑过程中速度的变化实验，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三外电子表的显示（数学分别表示“小时：分：秒”）
（1）该实验的实验原理是：v=$\frac{s}{t}$．
（2）为了便于测量，应使小车在斜面运动的时间长此，因此应使斜面保持较小（填“大”或“小”）的坡度；
（3）小车在AB段平均速度v₁，BC段的平均速度v₂，和在AC段平均速度v₃的大小关系是v₂＞v₃＞v₁．
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度偏大（填“大”或“小”）．

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）从图中分别读出各段的距离和所用时间，然后利用速度公式计算出各段的平均速度，比较即可；
（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v=$\frac{s}{t}$，相同的路程，测量时间小，则计算的速度偏大．

解答 解：
（1）测小车平均速度的实验原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）为了便于测量，应使小车在斜面运动的时间长一些，因此应使斜面保持较小的坡度．
（3）由图可知，s_AB=0.40m，t_AB=15：35：22-15：35：20=2s，
v₁=v_AB=$\frac{{s}_{AB}}{{t}_{AB}}$=$\frac{0.40m}{2s}$=0.2m/s；
s_BC=s_AC-s_AB=90.0cm-40.0cm=50.0cm=0.50m；t_BC=15：35：23-15：35：22=1s；
v₂=v_BC=$\frac{{s}_{BC}}{{t}_{BC}}$=$\frac{0.5m}{1s}$=0.5m/s；
s_AC=0.90m，t_AC=15：35：23-15：35：20=3s，
v₃=v_AC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.9m}{3s}$=0.3m/s，
计算可知，v₂＞v₃＞v₁．
（4）如果让小车过了A点后才开始计时，因为计时晚，所计时间偏小，用v=$\frac{s}{t}$算出的平均速度偏大．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）小；（3）v₂＞v₃＞v₁；（4）大．

点评 “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．