Question

19．某物理興趣小組用頻閃照相的方法（每隔相等時間拍攝一張照片）研究小物塊沿斜面向下做直線運(yùn)動的有關(guān)問題．下圖是他們某次實(shí)驗(yàn)時拍攝的頻閃照片．
（1）下列四個圖象中，一定不能反映小物塊運(yùn)動情況的是C．

（2）要使小物塊在斜面上運(yùn)動的平均速度增大，可采用的方法有增大斜面傾角θ（寫出一種即可）．
（3）只用秒表和刻度尺也可測出小物塊沿斜面向下做直線運(yùn)動某段距離的平均速度，為了減小測量誤差，斜面的斜角θ應(yīng)較�。ㄟx填“較大”或“較小”）些．
（4）若把小物塊某次沿斜面向下做直線運(yùn)動的距離AC分成相等兩段AB和BC，且已知物塊在這兩段的平均速度分別為v₁和v₂，則AC段的平均速度為$\frac{2{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$．（表達(dá)式中的字母符號只能含有v₁、v₂）

Answer 1

分析 （1）首先分析小車的運(yùn)動情況，再明確圖象各物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)圖象特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（2）路程一定，要使小車的平均速度變大，由速度公式v=$\frac{s}{t}$可知就要減少下滑時間，可從下列方法考慮：增大斜面角度、或在更光滑的斜面上實(shí)驗(yàn)；
（3）實(shí)驗(yàn)中斜面傾角越小，小車速度變化越慢，小車運(yùn)動時間越長，便于時間的測量；
（4）由速度公式的變形公式求出物體的運(yùn)動時間，然后求出總路程與總時間，最后求出整個路程的平均速度．

解答 解：
（1）由圖可知，小物塊做加速直線運(yùn)動，AB兩圖是v-t圖象，是加速運(yùn)動圖象，C圖是s-t圖象是勻速直線運(yùn)動圖象，D圖是s-t圖象是加速直線運(yùn)動，一定不能反映小物塊運(yùn)動情況的是C；
（2）增大斜面角度或減小斜面和物塊接觸面間的粗糙程度，減少下滑時間，由速度公式v=$\frac{s}{t}$可知，在路程一定時，可以增大小車平均速度；
（3）實(shí)驗(yàn)中使用的斜面的坡度較小，其目的是便于測量時間；
（4）設(shè)總路程是2s，則前一半與后一半路程都是s，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，
前一半路程的運(yùn)動時間：t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$，
后一半路程的運(yùn)動時間：t₂=$\frac{s}{{v}_{2}}$，
整個路程的平均速度：v=$\frac{2s}{{t}_{1}+{t}_{2}}$=$\frac{2s}{\frac{s}{{v}_{1}}+\frac{s}{{v}_{2}}}$=$\frac{2{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$．
故答案為：（1）C；（2）增大斜面傾角θ；（3）較��；（4）$\frac{2{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$．

點(diǎn)評 本題為測量物體平均速度、探究物體運(yùn)動情況的實(shí)驗(yàn)題，其中，計(jì)算平均速度，要用總路程除以總時間，要掌握實(shí)驗(yàn)中減小誤差的方法及測量下半段路程時間的方法，這是本題的難點(diǎn)．