Question

19．如图1是测量平均速度的实验装置：

（1）实验原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）为了完成实验，需要的测量仪器是刻度尺和秒表．
（3）实验中，斜面的坡度应该较小（选填“大”或“小”），目的是延长（选填“延长”或“缩短”）小车的运动时间．
（4）如图2，让小车从顶端由静止释放．若秒表每格为1s，该次实验中，小车通过全程的长度S=0.6m，运动时间t=5s，小车通过全程的平均速度v=0.12m/s．把金属片移到斜面中间位置，如图所示，距离车头为30cm，再让小车从顶端由静止释放，小车上半程的平均速度是v=0.1m/s，小车下半程的平均速度是v=0.15m/s．
（5）某同学进行测量平均速度的实验，小车从斜面上图示位置由静止释放，在沿斜面运动的过程中，小东用刻度尺和停表测量小车的平均速度．
①测量斜面顶端A点到斜面底端B点之间的距离记为s
②让小车从顶端滑到底端，测出时间t
③小车运动的平均速度为v=$\frac{S}{t}$
利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度偏大，理由是路程测量值偏大．如果测出小车长为L，那么平均速度的表达式应该是$\frac{s-L}{t}$．

Answer 1

分析 （1）平均速度的实验原理：v=$\frac{s}{t}$；
（2）根据实验原理，要测量平均速度，需测出路程和实验，从而可确定所需的实验器材；
（3）若要计时方便，应使所用的时间长些．
（4）用刻度尺测出物体的路程，用秒表测出物体的运动时间，由平均速度公式可以求出物体的平均速度；
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．
（5）小车通过的路程等于斜面的全长减去一个小车的长；根据公式v=$\frac{s}{t}$可知要想测量平均速度，必须测出路程和时间．

解答 解：（1）在测平均速度的实验中，实验原理是v=$\frac{s}{t}$；
（2）在实验中，需要用刻度尺测距离，用秒表测时间，所用该实验中还需要刻度尺；
（3）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，斜面坡度应小些，目的是延长小车的运动时间．
（4）由图可知，该次实验中，小车通过全程的长度S=60cm=0.6m，运动时间t=5s，
小车通过全程的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.6m}{5s}$=0.12m/s，
小车通过上半段路程用的时间：t₁=3s，路程s₁=0.3m
小车上半程的平均速度v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.3m}{3s}$=0.1m/s，
小车通过下半段路程用的时间：t₂=2s，路程s₂=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×60cm=30cm=0.3m，
下半段路程的平均速度：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.3m}{2s}$=0.15m/s；
（5）利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度偏大，因为计算路程时等于斜面的全长加上了车长，故测量值偏大，
如果测出小车长为L，那么小车通过的路程等于斜面的全长减去一个小车的长，即小车运动的距离为s=s-L；
小车的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{s-L}{t}$．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；
（2）刻度尺；秒表；
（3）小；延长；
（4）0.6；5；0.12；0.1；0.15；
（5）大；路程测量值偏大；v=$\frac{s-L}{t}$．

点评 本题考查了实验原理、测量工具和速度的计算，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题．