Question

13．小明在“測小車的平均速度”實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置：
（1）該實驗中除了圖中已經有的器材，還需要兩個主要的測量工具是刻度尺、秒表．實驗原理是v=$\frac{s}{t}$．
（2）實驗中為了方便計時，應使斜坡的坡度較小（選填“大”或“小”）．
（3）測出如圖三段路程s₁、s₂、s對應的平均速度分別為v₁、v₂、v，這三個速度的大小關系是v₂＞v＞v₁．
（4）關于實驗操作中的一些細節，小明有以下觀點，你認為正確的一項D．
A、如果讓小車過了A點才開始計時，則會使得AB段的平均速度偏小
B、如果讓小車過了B點才開始計時，則會使得AB段的平均速度偏大
C、測小車運動BC段所用的時間，讓小車從B點靜止釋放，測小車到達C點的時間
D、測小車運動BC段所用的時間無法直接測出，而應該用全程的時間減去AB段所用時間．

Answer 1

分析 （1）要想測得速度，根據公式v=$\frac{s}{t}$，一定要測量出的物理量是：路程和時間；
（2）若要計時方便，應使所用的時間長些；
（3）小車在下滑過程中，速度逐漸變大，由此可以判斷出各段平均速度的大小；
（4）如果讓小車過了A點后才開始計時，計時過晚，使所計時間偏小．
讓小車過了B點才停止計時，會導致時間的測量結果偏大，平均速度會偏小．
小車在下滑過程中重力勢能轉為動能，做加速運動；

解答 解：（1）根據公式v=$\frac{s}{t}$可知，要想測出平均速度，需要測量出的物理量是：路程s和時間t，對應的測量工具分別為刻度尺和秒表；
（2）若要計時方便，應使斜面的坡度小一些，是為了減小小車運動的速度，使小車在斜面上通過的時間更長；
（3）因為小車在下滑過程中，速度逐漸變大，因此小車在下半路程的平均速度最大，上半路程的平均速度最小，即v₂＞v＞v₁．
（4）A、如果讓小車過了A點才開始計時，計時晚，所計時間偏小，用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大．故A錯誤；
B、如果讓小車過了B點才停止計時，會導致時間的測量結果偏大，由公式v=$\frac{s}{t}$知，平均速度會偏小；故B錯誤；
C、小車在下滑過程中，到達B點的速度并不為零，所以讓小車從B點由靜止釋放，到達C點的時間，并不等于下半段的時間，故C錯誤；
D、測小車運動BC段所用的時間無法直接測出，可以用全程的時間減去AB段所用時間．故D正確．
故答案為：（1）刻度尺；秒表；v=$\frac{s}{t}$；（2）小；（3）v₂＞v＞v₁；（4）D．

點評 本題考查“測小車的平均速度”的實驗，一定學會讀出路程和時間，按平均速度的定義代入v=$\frac{s}{t}$求出平均速度．