【典型例题4】小明去水上游乐场游玩时,感觉从滑道上冲下来非常刺激,他想知道物体从斜面上下滑时的速度会怎样变化,于是利用带有刻度的斜面、秒表,以及小车完成测量小车的平均速度的实验。
(1)该实验的原理是。
(2)该实验用到金属挡板,则下列不属于金属挡板作用的是()。
A. 使斜面保持一定的坡度
B. 让小车在一定的位置停下来
(3)实验时为了使运动时间延长,便于测量时间,斜面坡度应较(选填“大”或“小”)。
(4)图中上半段的路程$s_2= $cm;测得小车在上半段运动的时间$t_2= 2s,$则上半段的平均速度$v_2= $m/s。

(5)实验中,对于如何获取下半程$s_3$的平均速度$v_3,$下列方法最好的是()(填选项字母)。
A. 小车从B点由静止释放,测出B到C之间的路程$s_3$及运动的时间$t_3,$计算得到$v_3$
B. 小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间$t_3,$再测量B到C之间的路程$s_3,$计算得到$v_3$
C. 不测量,利用全程和上半程的路程$s_1、$$s_2,$时间$t_1、$$t_2,$求得$t_3= t_1-t_2,s_3= s_1-s_2,$再计算得到$v_3$

思路导引 (1)实验原理为v= $\frac{s}{t}$。
(2)在斜面放置金属挡板,小车可以在放置金属挡板的位置停下来;使斜面保持一定的坡度不是金属挡板的作用,故选A。
(3)斜面坡度越大,小车沿斜面向下运动得越快,运动的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些。
(4)题图中刻度尺的分度值为1cm,上半段的距离s_2= 80.0cm-40.0cm= 40.0cm= 0.4m;上半段的平均速度v_2= $\frac{s_2}{t_2}= \frac{0.4m}{2s}$= 0.2m/s。
(5)小车在下滑过程中,到达B点的速度并不为零,所以让小车从B点由静止释放到达C点的时间并不等于下半程的运动时间,计算得到的结果不正确,故A不符合题意。可以在经过B点时开始计时,但在运动中开始计时,计时误差比较大,计算结果不准确,故B不符合题意。不测量,利用已有数据求得t_3= t_1-t_2,s_3= s_1-s_2,再计算得到v_3结果比较准确,故C符合题意。
答案(1)v= $\frac{s}{t}$ (2)A (3)小 (4)40.0 0.2 (5)C