Question

7．如圖所示，這是小明設(shè)計(jì)的“測(cè)平均速度的實(shí)驗(yàn)”裝置，
（1）利用這個(gè)裝置測(cè)小車(chē)在斜面上做變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度．這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是v=$\frac{s}{t}$，實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是斜面長(zhǎng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
（2）確定計(jì)時(shí)的電子表后，為了方便時(shí)間測(cè)量，你在實(shí)驗(yàn)中又選擇的器材是金屬片，為了減小時(shí)間測(cè)量誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，你的做法是減緩斜面傾斜程度．
（3）如圖，若秒表每格為1s，該次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)通過(guò)全程的平均速度v=0.12m/s，實(shí)驗(yàn)中小車(chē)通過(guò)上半路程的平均速度小于小車(chē)通過(guò)下半路程的平均速度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）小明認(rèn)為，測(cè)出小車(chē)t時(shí)間內(nèi)在斜面上通過(guò)的路程s，也可以計(jì)算其平均速度．請(qǐng)對(duì)小明實(shí)驗(yàn)方案的不足作出評(píng)估路程不容易準(zhǔn)確測(cè)出．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量小車(chē)在斜面上的平均速度，需要測(cè)量斜面長(zhǎng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）為減小測(cè)量誤差，應(yīng)該使測(cè)量的時(shí)間盡可能精確；
（3）從圖中秒表讀出小車(chē)通過(guò)全程所用時(shí)間和小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離，利用速度公式求小車(chē)通過(guò)全程的平均速度；求出前半程、后半程所用的時(shí)間，利用速度公式求前半程和后半程的平均速度，進(jìn)行比較；
（4）從實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可操作性方面進(jìn)行評(píng)估．

解答 解：
（1）本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是v=$\frac{s}{t}$，需要測(cè)量斜面長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）為了方便測(cè)量，實(shí)驗(yàn)器材可以添加一塊金屬片，先后豎立在斜面的中點(diǎn)和最下端，當(dāng)聽(tīng)到小車(chē)撞擊金屬片時(shí)記下時(shí)間；同時(shí)，減緩斜面的傾斜程度，使小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，便于準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間；
（3）小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離s₁=60cm=0.6m，t=5s，
小車(chē)通過(guò)全程的平均速度：
v=$\frac{{s}_{1}}{t}$=$\frac{0.6m}{5s}$=0.12m/s；
（4）前半程：s₂=0.3m，t₂=3s，
前半程的平均速度：
v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.3m}{3s}$=0.1m/s；
后半程s₃=0.3m，t₃=t-t₂=5s-3s=2s，
v₃=$\frac{{s}_{3}}{{t}_{3}}$=$\frac{0.3m}{2s}$=0.15m/s，
所以小車(chē)通過(guò)上半路程的平均速度小于小車(chē)通過(guò)下半路程的平均速度；
（4）如果確定時(shí)間t，然后測(cè)量小車(chē)在t時(shí)間通過(guò)的路程，可能遇到兩種情況：小車(chē)運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)，所用時(shí)間小于t；小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間剛好是t時(shí)，到達(dá)的位置不易確定．總之，小車(chē)通過(guò)的路程不容易測(cè)量，導(dǎo)致平均速度的結(jié)果存在較大誤差．
故答案為：
（1）v=$\frac{s}{t}$；斜面長(zhǎng)度，運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）金屬片；減緩斜面傾斜程度；
（3）0.12；小于；
（4）路程不容易準(zhǔn)確測(cè)出．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道基礎(chǔ)題，知道測(cè)平均速度的原理、由圖示求出小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與小車(chē)的路程、熟練應(yīng)用平均速度公式是正確解題的關(guān)鍵，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估是需要提高的能力．