Question

3．在“探究充满水的玻璃管中蜡块的运动规律”的实验过程中：
（1）若以蜡块为参照物，玻璃管口的塞子是运动（选填“运动”或“静止”）的．
（2）实验中，小明设计的方案是：选取蜡块运动一段路程后的O点作为计时起点，在玻璃 管上以O点为起点每隔20cm做一标记（如图甲），用秒表测出蜡块通过每个区间所用的时间．下表是他们测得的实验数据，请根据这些数据在图乙中画出蜡块运动的s-t图象．由 图象可知：蜡块上升一段路程以后在做匀速直线运动（选填“匀速”或“变速”）．

区间s′/cm	0～20	20～40	40～60	60～80
通过各区间的时间t/s	10.2	10	9.9	10

（3）小华的实验方案如下：将米尺有刻度的一边紧贴玻璃管放置，拍摄蜡块运动的视频，在视频中每隔10s截取一次蜡块的位置，合成了如丙图所示的图片（与频闪照片原理相 同）．由图丙可知，蜡块从A点运动到F点的平均速度为1.82cm/s．
（4）对于小明和小华的实验方案，下列说法错误的是A． 
A．小明方案中，每个区间的距离必须相等
B．小明方案中，若从O点起每隔10cm做一标记，则得出的运动规律更接近蜡块实际运动情况
C．与小华方案相比，小明的方案中时间测量的误差比较大 
D．与小明方案相比，小华的方案能反映蜡块全程的运动的情况．

Answer 1

分析 （1）利用塞子与蜡块之间的位置关系是否变化，结合机械运动中有关于运动和静止的定义解答；
（2）将表中的数据在s-t坐标系中描出各点，连接各点即可得到气泡运动的路程-时间图象；分析图象中运动的路程和时间之间的关系，作出判断；
（3）根据速度计算公式v=$\frac{s}{t}$计算平均速度；
（4）根据实验方案中应该注意的问题逐项分析．

解答 解：
（1）塞子相对于蜡块的位置在不断的变化，所以塞子是运动的；
（2）由表中数据可知：
当蜡块运动到20cm处时，运动时间为10.2s；
当蜡块运动到40cm处时，运动时间为10.2s+10s=20.2s；
当蜡块运动到60cm处时，运动时间为10.2s+10s+9.9s=30.1s；
当蜡块运动到80cm处时，运动时间为10.2s+10s+9.9s+10s=40.1s；
根据运动路程s和对应运动时间t可以得到坐标点（0，0），（20，10.2），（40，20.2），（60，30.1），（80，40.1），在s-t坐标系中逐一描出，连接各点即为蜡块运动的s-t图象，如图所示：
；
由图象可知：蜡块上升一段路程后，路程随着运动时间的增加而增加，运动的路程和时间之间近似成正比关系，因此运动速度可以看成是不变的，所以是匀速直线运动．
（3）观察图丙可知，运动时间t=50s，运动路程s=96.00cm-5.00cm=91.00cm，
运动速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{91.00cm}{50s}$=1.82cm/s；
（4）对比小明和小华的实验方案可知：
小明方案若从O点起每隔10cm做一标记，则得出的运动规律更接近蜡块实际运动情况，在使用秒表测量时间的过程中，误差较大；在测量过程中，需要测出区间距离和对应的时间，每个区间的距离不必相等；故A错误，BC正确；
小华的方案中拍摄蜡块运动的视频，在视频中每隔10s截取蜡块的位置图片，能够反映蜡块全程的运动的情况；故D正确．
故答案为：（1）运动；（2）图略；匀速；（3）1.82；（4）A．

点评 此题考查到了运动与静止的相对性、速度的计算、图象的绘制、实验方案的分析等知识，考查的知识点较多，综合性强，有一定难度．