21. (7分)某小组在做“测量物体运动的平均速度”实验时,从A点到F点每隔20 cm做标记,每次都让小车从斜面的同一高度由静止释放,并在相应的位置放置一金属片,通过观察小车撞击到金属片来停止计时.

(1) 安装器材时,为了便于计时,应使斜面有一个较(选填“大”或“小”)的倾斜角度.
(2) 实验中的金属片作用:① 便于控制小车运行的时间;② 便于控制小车运行的.实验中,有的同学通过小车撞击金属片的声音来停止计时,是利用了声音能传递(选填“能量”或“信息”)这一知识,这种计时所得到的结果比小车实际用时偏.
(3) 若测得小车从A滑到B的时间$t_{AB}= 5\ s$,小车从A滑到D的时间$t_{AD}= 12\ s$,小车在AB段的平均速度(选填“大于”“小于”或“等于”)BD段的平均速度.如图乙所示的路程与时间关系图像中,图线(选填“a”“b”或“c”)能正确地描述小车的运动规律.在准确测量时间的情况下,小红利用图甲中的方法测得的路程来求平均速度,会比真实值偏.

(1) 小
(2) 路程；信息；大
(3) 小于；a；大

22. (8分)我国“奋斗者”号无人潜水器在某次下潜实验中,匀速下潜的速度为20 m/s,从接触水面开始计时,50 s时悬停在海中某一深度,向海底发射一束超声波,12 s后收到海底反射回来的超声波.超声波在海水中的速度是1500 m/s,求:
(1) 潜水器下潜50 s的深度.
(2) 收到回波信息时潜水器与海底的距离.
(3) 此海域的深度.

(1)$1000\,m$；(2)$9000\,m$；(3)$10000\,m$。

(1)已知潜水器匀速下潜速度$v=20\,m/s$，下潜时间$t=50\,s$，由$s=vt$得，下潜深度：
$s_1=vt=20\,m/s×50\,s=1000\,m$。
(2)超声波从潜水器到海底再返回，总时间$t_{总}=12\,s$，单程时间$t_{单}=\frac{t_{总}}{2}=\frac{12\,s}{2}=6\,s$。超声波速度$v_{声}=1500\,m/s$，则收到回波时潜水器与海底距离：
$s_2=v_{声}t_{单}=1500\,m/s×6\,s=9000\,m$。
(3)海域深度为潜水器下潜深度与此时距海底距离之和：
$s_{总}=s_1+s_2=1000\,m+9000\,m=10000\,m$。