Question

18．某组同学在研究小车沿斜面运动时的速度变化，实验装置如图所示，把小车放在斜面的顶端．
（1）该实验的原理公式是v=$\frac{s}{t}$．
（2）实验时把金属片放在斜面的底端，用刻度尺测出斜面的长S，又用秒表测出小车从斜面顶端滑下到达底端撞击金属片的时间t₁；将金属片移到斜面的中点，测出小车从斜面顶端滑到中点处的时间t₂；小车在斜面下半段所用时间t₃，实验数据记录如下，请将第三次实验的平均速度填入表格．

实验次数	S（m）	t（s）	v
1	0.9	6	0.15
2	0.45	4	0.1125
3	0.45	2	0.225

（3）根据测量可知，小车运动的速度越来越大，小车做变速运动．
（4）在测量小车平均速度的各物理量时，为了减小误差，斜面的倾斜度应该适当小些（选填“大”或“小”），这样可使小车运动的时间更长（选填“长”或“短”）．

Answer 1

分析 （1）在测平均速度实验中所采用的是一种间接测量法，原理是速度的计算公式；
（2）知道小车在斜面下半段的路程和所用时间，根据v=$\frac{s}{t}$求出小车通过下半段的平均速度；
（3）根据表格中的数据即可比较小车运动速度变化，从而判断出小车的运动情况；
（4）斜面坡度越小，小车速度变化越慢，小车运动时间越长，越方便时间的测量．

解答 解：（1）本实验测量平均速度采用的是一种间接测量法，通过测量小车通过的路程和所用的时间，
然后根据速度公式计算平均速度，所以这个实验的原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）由表中数据可知，小车通过的下半段路程为s₃=0.45m，所用的时间为t₃=2s，
则小车通过下半段的平均速度：v₃=$\frac{{s}_{3}}{{t}_{3}}$=$\frac{0.45m}{2s}$=0.225m/s，
（3）由表中数据可知，小车通过上半段的平均速度v₂=0.1125m/s，
小车通过下半段的平均速度：v₃=0.225m/s，
因为v₂＜v₃，小车运动的速度越来越大，小车做变速运动．
（4）为了减小误差，斜面的倾斜度应该适当小些，小车速度变化越慢，这样小车在斜面上运动时间会长些，便于测量时间．
故答案为：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）0.225；（3）大；变速；（4）小；长．

点评 本题是研究小车沿斜面运动时的速度变化的实验，考查了实验原理、平均速度的计算、判断小车的运动状态及实验操作注意事项等问题，考查全面，基础性很强，熟练应用速度公式来分析问题是正确解题的关键．