Question

7．如圖所示，這是小明設(shè)計的“測平均速度的實驗”裝置，
（1）利用這個裝置測小車在斜面上做變速直線運動的平均速度．這個實驗的原理是v=$\frac{s}{t}$，實驗必須測量的物理量是斜面長度和運動時間．
（2）確定計時的電子表后，為了方便時間測量，你在實驗中又選擇的器材是金屬片，為了減小時間測量誤差對實驗結(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，該次實驗中，小車通過全程的平均速度v=0.12m/s，實驗中小車通過上半路程的平均速度小于小車通過下半路程的平均速度．（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）小明認為，測出小車t時間內(nèi)在斜面上通過的路程s，也可以計算其平均速度．請對小明實驗方案的不足作出評估路程不容易準確測出．

Answer 1

分析 （1）測量小車在斜面上的平均速度，需要測量斜面長度和運動時間；
（2）為減小測量誤差，應(yīng)該使測量的時間盡可能精確；
（3）從圖中秒表讀出小車通過全程所用時間和小車運動距離，利用速度公式求小車通過全程的平均速度；求出前半程、后半程所用的時間，利用速度公式求前半程和后半程的平均速度，進行比較；
（4）從實驗過程的可操作性方面進行評估．

解答 解：
（1）本實驗依據(jù)的原理是v=$\frac{s}{t}$，需要測量斜面長和運動時間；
（2）為了方便測量，實驗器材可以添加一塊金屬片，先后豎立在斜面的中點和最下端，當聽到小車撞擊金屬片時記下時間；同時，減緩斜面的傾斜程度，使小車在斜面上運動的時間較長，便于準確測量時間；
（3）小車運動距離s₁=60cm=0.6m，t=5s，
小車通過全程的平均速度：
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，
所以小車通過上半路程的平均速度小于小車通過下半路程的平均速度；
（4）如果確定時間t，然后測量小車在t時間通過的路程，可能遇到兩種情況：小車運動到最下端時，所用時間小于t；小車運動的時間剛好是t時，到達的位置不易確定．總之，小車通過的路程不容易測量，導(dǎo)致平均速度的結(jié)果存在較大誤差．
故答案為：
（1）v=$\frac{s}{t}$；斜面長度，運動時間；
（2）金屬片；減緩斜面傾斜程度；
（3）0.12；小于；
（4）路程不容易準確測出．

點評 本題是一道基礎(chǔ)題，知道測平均速度的原理、由圖示求出小車的運動時間與小車的路程、熟練應(yīng)用平均速度公式是正確解題的關(guān)鍵，對實驗方案的評估是需要提高的能力．