Question

9．小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度（分度值为lcm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“时”：“分”：“秒”），则：
（1）该实验是根据公式v=$\frac{s}{t}$进行测量的；
（2）实验为了方便计时，应使斜面的坡度较小（填“大”或“小”）；
（3）请根据图中所给信息回答s_AB=40.0 cm，t_BC=1 s，v_AC=0.3 m/s；
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A 点才开始计时，则会使所测AC段的平均越度v_AC偏大（填“大”或“小”）．
（5）通过实验测出小车从斜面顶端滑下时通过上半段路程的平均速度v₁、通过下半段路程的平均速度v₂、通过全程的平均速度v₃，则三者之间的大小关系是v₂＞v₃＞v₁．

Answer 1

分析 （1）要测量速度，根据v=$\frac{s}{t}$就要测出路程和时间；
（2）斜面斜度过大、小车下滑快，不好测量时间；过小，小车滑不动；
（3）读出AB、BC、AC段的路程和所用时间，利用速度公式求每段的平均速度，然后判断小车速度的变化情况；
（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；
（5）根据小车下滑过程中匀速速度的变化判断平均速度的大小关系．

解答 解：
（1）平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，所以本实验的原理为v=$\frac{s}{t}$；
（2）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，减小误差，斜面坡度应小些；
（3）由图可知：s_AB=4.00dm═40.0cm=0.400m；s_BC=5.00dm=0.500m，s_AC=9.00dm=0.900m；t_AB=2s；t_BC=1s；t_AC=3s；
v_AB=$\frac{{s}_{AB}}{{t}_{AB}}$=$\frac{0.4m}{2s}$=0.2m/s；v_BC=$\frac{{s}_{BC}}{{t}_{BC}}$=$\frac{0.5m}{1s}$=0.5m/s；v_AC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.9m}{3s}$=0.3m/s；
（4）计时晚，所计时间偏小，用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大；
（5）由（3）可知，小球沿斜面下滑的速度越来越快；
小车在下滑过程中速度加快，所以上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度居中．
故答案为：
（1）v=$\frac{s}{t}$；
（2）小；
（3）40.0；1；0.3；
（4）大；
（5）v₂＞v₃＞v₁．

点评 本题考查“测小车的平均速度”的实验，知道实验原理并且熟悉实验中器材的组装和使用，同时考查了学生对实验数据的处理能力，能从图中读出三个过程的距离和所用时间是本题的关键．