1. 如题1图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。
- (1)该实验原理是
(2)该实验中用
(3)实验时,发现小车速度太快了,很容易出现车已经到了底端,手还来不及按表停止计时的情况,导致计时很不准确。为了便于准确测量时间,应采取的操作是
(4)实验测得,小车通过的总路程s = 80.0 cm,总时间t = 2.4 s。移动金属片至斜面B点,小车再次从斜面顶端A点滑下,测出小车通过的上半段路程s₁ = 40.0 cm,所用时间t₁ = 1.6 s。则通过上半段路程的平均速度v₁ =
(5)实验前,必须学会熟练使用秒表,在测量全程平均速度的实验中,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测时间

- (6)在时间测量准确的情况下,若以AD作为总路程,则会导致所测平均速度
- (1)该实验原理是
$v = \frac{s}{t}$
。(2)该实验中用
刻度尺
测量小车从斜面顶端A点下滑到金属片通过的路程s,用秒表
测量小车通过该段路程所用的时间t,其中金属片的作用是确定终点位置并减少时间测量误差
。(3)实验时,发现小车速度太快了,很容易出现车已经到了底端,手还来不及按表停止计时的情况,导致计时很不准确。为了便于准确测量时间,应采取的操作是
降低小车下滑的初始高度(或减小斜面的坡度)
。(4)实验测得,小车通过的总路程s = 80.0 cm,总时间t = 2.4 s。移动金属片至斜面B点,小车再次从斜面顶端A点滑下,测出小车通过的上半段路程s₁ = 40.0 cm,所用时间t₁ = 1.6 s。则通过上半段路程的平均速度v₁ =
0.25
m/s,通过下半段路程的平均速度v₂ = 0.5
m/s,通过全程的平均速度v = 0.33
m/s。v₁、v₂、v的大小关系是$v_2 > v > v_1$
,小车在斜面上做加速
(匀速 / 加速 / 减速)运动。(5)实验前,必须学会熟练使用秒表,在测量全程平均速度的实验中,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测时间
偏小
,导致算出的全程平均速度偏大
;如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使测得的全程平均速度偏小
。- (6)在时间测量准确的情况下,若以AD作为总路程,则会导致所测平均速度
偏小
(偏大 / 偏小 / 不变)。答案
(1)$v = \frac{s}{t}$;
(2)刻度尺;秒表;确定终点位置并减少时间测量误差;
(3)降低小车下滑的初始高度(或减小斜面的坡度);
(4)$0.25$;$0.5$;$0.33$;$v_2 > v > v_1$;加速;
(5)偏小;偏大;偏小;
(6)偏小。
(2)刻度尺;秒表;确定终点位置并减少时间测量误差;
(3)降低小车下滑的初始高度(或减小斜面的坡度);
(4)$0.25$;$0.5$;$0.33$;$v_2 > v > v_1$;加速;
(5)偏小;偏大;偏小;
(6)偏小。
解析
(1)该实验的原理是通过测量路程和时间来计算平均速度,公式为$v = \frac{s}{t}$。
(2)该实验中用刻度尺测量小车从斜面顶端A点下滑到金属片通过的路程$s$,用秒表测量小车通过该段路程所用的时间$t$,金属片的作用是确定终点位置并减少时间测量误差。
(3)为了便于准确测量时间,应采取的操作是降低小车下滑的初始高度(或减小斜面的坡度)。
(4)
上半段路程的平均速度:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{0.400 m}{1.6 s} = 0.25 m/s$。
下半段路程的时间:$t_2 = t - t_1 = 2.4 s - 1.6 s = 0.8 s$。
下半段路程的长度:$s_2 = s - s_1 = 0.800 m - 0.400 m = 0.400 m$。
下半段路程的平均速度:$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{0.400 m}{0.8 s} = 0.5 m/s$。
全程的平均速度:$v = \frac{s}{t} = \frac{0.800 m}{2.4 s} \approx 0.33 m/s$。
速度大小关系:$v_2 > v > v_1$,小车在斜面上做加速运动。
(5)如果让小车过了A点才开始计时,会使测得的时间偏小,导致算出的全程平均速度偏大。如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使测得的时间偏大,导致算出的全程平均速度偏小。
(6)在时间测量准确的情况下,若以$AD$作为总路程,则会导致所测平均速度偏小(因为总路程增大,而时间不变,速度计算值减小)。
(2)该实验中用刻度尺测量小车从斜面顶端A点下滑到金属片通过的路程$s$,用秒表测量小车通过该段路程所用的时间$t$,金属片的作用是确定终点位置并减少时间测量误差。
(3)为了便于准确测量时间,应采取的操作是降低小车下滑的初始高度(或减小斜面的坡度)。
(4)
上半段路程的平均速度:$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{0.400 m}{1.6 s} = 0.25 m/s$。
下半段路程的时间:$t_2 = t - t_1 = 2.4 s - 1.6 s = 0.8 s$。
下半段路程的长度:$s_2 = s - s_1 = 0.800 m - 0.400 m = 0.400 m$。
下半段路程的平均速度:$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{0.400 m}{0.8 s} = 0.5 m/s$。
全程的平均速度:$v = \frac{s}{t} = \frac{0.800 m}{2.4 s} \approx 0.33 m/s$。
速度大小关系:$v_2 > v > v_1$,小车在斜面上做加速运动。
(5)如果让小车过了A点才开始计时,会使测得的时间偏小,导致算出的全程平均速度偏大。如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使测得的时间偏大,导致算出的全程平均速度偏小。
(6)在时间测量准确的情况下,若以$AD$作为总路程,则会导致所测平均速度偏小(因为总路程增大,而时间不变,速度计算值减小)。
2. 钢球沿20 m长的斜面滚下,又在水平地面上滚动30 m后才停止。钢球在斜面和地面上滚动的时间分别是5 s和15 s,则钢球在斜面上的平均速度是
4
m/s,在水平地面上的平均速度是2
m/s,在整个过程中的平均速度是2.5
m/s。答案
4,2,2.5
解析
钢球在斜面上的平均速度:
由公式 $v = \frac{s}{t}$,斜面长度 $s_1 = 20\ m$,时间 $t_1 = 5\ s$,
则 $v_1 = \frac{20\ m}{5\ s} = 4\ m/s$。
钢球在水平地面上的平均速度:
水平滚动距离 $s_2 = 30\ m$,时间 $t_2 = 15\ s$,
则 $v_2 = \frac{30\ m}{15\ s} = 2\ m/s$。
整个过程中的平均速度:
总路程 $s = s_1 + s_2 = 20\ m + 30\ m = 50\ m$,
总时间 $t = t_1 + t_2 = 5\ s + 15\ s = 20\ s$,
则 $v = \frac{50\ m}{20\ s} = 2.5\ m/s$。
由公式 $v = \frac{s}{t}$,斜面长度 $s_1 = 20\ m$,时间 $t_1 = 5\ s$,
则 $v_1 = \frac{20\ m}{5\ s} = 4\ m/s$。
钢球在水平地面上的平均速度:
水平滚动距离 $s_2 = 30\ m$,时间 $t_2 = 15\ s$,
则 $v_2 = \frac{30\ m}{15\ s} = 2\ m/s$。
整个过程中的平均速度:
总路程 $s = s_1 + s_2 = 20\ m + 30\ m = 50\ m$,
总时间 $t = t_1 + t_2 = 5\ s + 15\ s = 20\ s$,
则 $v = \frac{50\ m}{20\ s} = 2.5\ m/s$。
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