Question

19．如圖1是測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）實(shí)驗(yàn)原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）為了完成實(shí)驗(yàn)，需要的測(cè)量?jī)x器是刻度尺和秒表．
（3）實(shí)驗(yàn)中，斜面的坡度應(yīng)該較�。ㄟx填“大”或“小”），目的是延長(zhǎng)（選填“延長(zhǎng)”或“縮短”）小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
（4）如圖2，讓小車(chē)從頂端由靜止釋放．若秒表每格為1s，該次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)通過(guò)全程的長(zhǎng)度S=0.6m，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=5s，小車(chē)通過(guò)全程的平均速度v=0.12m/s．把金屬片移到斜面中間位置，如圖所示，距離車(chē)頭為30cm，再讓小車(chē)從頂端由靜止釋放，小車(chē)上半程的平均速度是v=0.1m/s，小車(chē)下半程的平均速度是v=0.15m/s．
（5）某同學(xué)進(jìn)行測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn)，小車(chē)從斜面上圖示位置由靜止釋放，在沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小東用刻度尺和停表測(cè)量小車(chē)的平均速度．
①測(cè)量斜面頂端A點(diǎn)到斜面底端B點(diǎn)之間的距離記為s
②讓小車(chē)從頂端滑到底端，測(cè)出時(shí)間t
③小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為v=$\frac{S}{t}$
利用測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出的平均速度比真實(shí)的平均速度偏大，理由是路程測(cè)量值偏大．如果測(cè)出小車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)，那么平均速度的表達(dá)式應(yīng)該是$\frac{s-L}{t}$．

Answer 1

分析 （1）平均速度的實(shí)驗(yàn)原理：v=$\frac{s}{t}$；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，要測(cè)量平均速度，需測(cè)出路程和實(shí)驗(yàn)，從而可確定所需的實(shí)驗(yàn)器材；
（3）若要計(jì)時(shí)方便，應(yīng)使所用的時(shí)間長(zhǎng)些．
（4）用刻度尺測(cè)出物體的路程，用秒表測(cè)出物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由平均速度公式可以求出物體的平均速度；
由圖得出小車(chē)走的路程和所用的時(shí)間，利用速度公式求小車(chē)在不同路程上的平均速度．
（5）小車(chē)通過(guò)的路程等于斜面的全長(zhǎng)減去一個(gè)小車(chē)的長(zhǎng)；根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$可知要想測(cè)量平均速度，必須測(cè)出路程和時(shí)間．

解答 解：（1）在測(cè)平均速度的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)原理是v=$\frac{s}{t}$；
（2）在實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)距離，用秒表測(cè)時(shí)間，所用該實(shí)驗(yàn)中還需要刻度尺；
（3）斜面坡度越大，小車(chē)沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)越快，過(guò)某點(diǎn)的時(shí)間會(huì)越短，計(jì)時(shí)會(huì)越困難，所以為使計(jì)時(shí)方便，斜面坡度應(yīng)小些，目的是延長(zhǎng)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
（4）由圖可知，該次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)通過(guò)全程的長(zhǎng)度S=60cm=0.6m，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=5s，
小車(chē)通過(guò)全程的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.6m}{5s}$=0.12m/s，
小車(chē)通過(guò)上半段路程用的時(shí)間：t₁=3s，路程s₁=0.3m
小車(chē)上半程的平均速度v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.3m}{3s}$=0.1m/s，
小車(chē)通過(guò)下半段路程用的時(shí)間：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）利用測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出的平均速度比真實(shí)的平均速度偏大，因?yàn)橛?jì)算路程時(shí)等于斜面的全長(zhǎng)加上了車(chē)長(zhǎng)，故測(cè)量值偏大，
如果測(cè)出小車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)，那么小車(chē)通過(guò)的路程等于斜面的全長(zhǎng)減去一個(gè)小車(chē)的長(zhǎng)，即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為s=s-L；
小車(chē)的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{s-L}{t}$．
故答案為：（1）v=$\frac{s}{t}$；
（2）刻度尺；秒表；
（3）��；延長(zhǎng)；
（4）0.6；5；0.12；0.1；0.15；
（5）大；路程測(cè)量值偏大；v=$\frac{s-L}{t}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)量工具和速度的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．