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【典型例题】测量小车运动的速度的实验装置如图甲所示。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出小车在不同路段的平均速度。
(1)实验原理是
(2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应
(3)小车从A点运动到B点所用的时间$t_{AB}=$
(4)某物理小组进行测量平均速度的实验如图乙所示，小车从斜面上方的位置由静止释放，沿斜面向下运动，小东用刻度尺和秒表测量此过程中小车的平均速度。
①测量斜面顶端D点到斜面底端E点之间的距离记为$s$；
②让小车从顶端滑到底端，测出时间$t$；
③计算小车运动的平均速度为$v$。
利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度
思路导引 (3)由题图甲可知，小车从A点运动到B点所用的时间$t_{AB}=3\ \mathrm{s}$，AC段的距离$s_{AC}=80.0\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m}$，小车从A点运动到C点所用的时间$t_{AC}=5\ \mathrm{s}$，则小车通过AC段的平均速度$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.16\ \mathrm{m/s}$。由题图甲可知，小车通过BC段所用的时间$t_{BC}=2\ \mathrm{s}$，AB段与BC段路程相等，小车通过BC段所用时间短，说明小车运动速度越来越大。(4)利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度大，是因为路程$s$包含了小车的车长，故路程的测量值偏大，如果测出小车长为$l$，那么小车运动的距离$s'=s-l$，小车的平均速度$v=\frac{s'}{t}=\frac{s-l}{t}$。
答案 (1)$v=\frac{s}{t}$ (2)减小 (3)3 0.16 越来越大 (4)大 $v=\frac{s-l}{t}$
(1)实验原理是
$v=\frac{s}{t}$
。(2)实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应
减小
（选填“增大”或“减小”）斜面的坡度。(3)小车从A点运动到B点所用的时间$t_{AB}=$
3
s，小车在AC段的平均速度$v_{AC}=$0.16
m/s。小车运动的速度越来越大
（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。(4)某物理小组进行测量平均速度的实验如图乙所示，小车从斜面上方的位置由静止释放，沿斜面向下运动，小东用刻度尺和秒表测量此过程中小车的平均速度。
①测量斜面顶端D点到斜面底端E点之间的距离记为$s$；
②让小车从顶端滑到底端，测出时间$t$；
③计算小车运动的平均速度为$v$。
利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度
大
（选填“大”或“小”）。如果测出小车长为$l$，那么平均速度的表达式应该是$v=\frac{s-l}{t}$
。思路导引 (3)由题图甲可知，小车从A点运动到B点所用的时间$t_{AB}=3\ \mathrm{s}$，AC段的距离$s_{AC}=80.0\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m}$，小车从A点运动到C点所用的时间$t_{AC}=5\ \mathrm{s}$，则小车通过AC段的平均速度$v_{AC}=\frac{s_{AC}}{t_{AC}}=\frac{0.8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.16\ \mathrm{m/s}$。由题图甲可知，小车通过BC段所用的时间$t_{BC}=2\ \mathrm{s}$，AB段与BC段路程相等，小车通过BC段所用时间短，说明小车运动速度越来越大。(4)利用测量的数据计算出的平均速度比真实的平均速度大，是因为路程$s$包含了小车的车长，故路程的测量值偏大，如果测出小车长为$l$，那么小车运动的距离$s'=s-l$，小车的平均速度$v=\frac{s'}{t}=\frac{s-l}{t}$。
答案 (1)$v=\frac{s}{t}$ (2)减小 (3)3 0.16 越来越大 (4)大 $v=\frac{s-l}{t}$
答案
(1)$v=\frac{s}{t}$
(2)减小
(3)3 0.16 越来越大
(4)大 $v=\frac{s-l}{t}$
(2)减小
(3)3 0.16 越来越大
(4)大 $v=\frac{s-l}{t}$
解析
【分析】
本题是测量小车平均速度的实验题，需结合速度公式、实验操作要点、数据读取与计算、误差分析来解题：
1. 测量平均速度的核心依据是速度的定义式，即平均速度等于路程与时间的比值；
2. 斜面坡度会影响小车运动速度，坡度越小，小车运动越慢，时间越长，便于测量时间；
3. 计算路段时间需读取对应时刻的差值，路程需读取刻度尺的刻度差，再用速度公式计算平均速度，通过比较不同路段的速度判断速度变化；
4. 乙图中需注意测量路程的准确性，小车实际运动距离是总距离减去自身长度，据此分析误差并修正平均速度表达式。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的定义式，即 $\boldsymbol{v=\dfrac{s}{t}}$；
(2) 斜面坡度越大，小车下滑速度越快，运动时间越短，不利于测量时间；减小斜面坡度，小车下滑速度变慢，运动时间变长，便于测量时间，故应选减小；
(3) 由图甲可知，A点时刻为09:25:15，B点时刻为09:25:18，因此$t_{AB}=18\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{s}$；A点对应刻度尺刻度为80.0cm，C点对应0cm，故$s_{AC}=80.0\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m}$，A到C的时间$t_{AC}=20\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{s}=5\ \mathrm{s}$，则$v_{AC}=\dfrac{s_{AC}}{t_{AC}}=\dfrac{0.8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.16\ \mathrm{m/s}$；BC段路程与AB段相等，BC段时间$t_{BC}=20\ \mathrm{s}-18\ \mathrm{s}=2\ \mathrm{s}$，时间更短，说明小车运动速度越来越大；
(4) 乙图中，测量的距离$s$包含了小车的车长，实际小车运动的距离为$s-l$，路程测量值偏大，根据$v=\dfrac{s}{t}$，计算出的平均速度比真实值大；若测出小车长为$l$，则小车实际运动距离为$s-l$，时间为$t$，平均速度表达式为$\boldsymbol{v=\dfrac{s-l}{t}}$。
【答案】
(1)$v=\dfrac{s}{t}$
(2)减小
(3)3；0.16；越来越大
(4)大；$v=\dfrac{s-l}{t}$
【知识点】
平均速度测量，速度公式应用，误差分析
【点评】
本题为力学基础实验题，围绕平均速度的测量展开，涵盖实验原理、操作要点、数据计算及误差分析，是初中物理的典型实验题型，需掌握实验的核心逻辑与数据处理方法。
【难度系数】
0.6
本题是测量小车平均速度的实验题，需结合速度公式、实验操作要点、数据读取与计算、误差分析来解题：
1. 测量平均速度的核心依据是速度的定义式，即平均速度等于路程与时间的比值；
2. 斜面坡度会影响小车运动速度，坡度越小，小车运动越慢，时间越长，便于测量时间；
3. 计算路段时间需读取对应时刻的差值，路程需读取刻度尺的刻度差，再用速度公式计算平均速度，通过比较不同路段的速度判断速度变化；
4. 乙图中需注意测量路程的准确性，小车实际运动距离是总距离减去自身长度，据此分析误差并修正平均速度表达式。
【解析】
(1) 测量平均速度的实验原理是速度的定义式，即 $\boldsymbol{v=\dfrac{s}{t}}$；
(2) 斜面坡度越大，小车下滑速度越快，运动时间越短，不利于测量时间；减小斜面坡度，小车下滑速度变慢，运动时间变长，便于测量时间，故应选减小；
(3) 由图甲可知，A点时刻为09:25:15，B点时刻为09:25:18，因此$t_{AB}=18\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{s}$；A点对应刻度尺刻度为80.0cm，C点对应0cm，故$s_{AC}=80.0\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m}$，A到C的时间$t_{AC}=20\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{s}=5\ \mathrm{s}$，则$v_{AC}=\dfrac{s_{AC}}{t_{AC}}=\dfrac{0.8\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{s}}=0.16\ \mathrm{m/s}$；BC段路程与AB段相等，BC段时间$t_{BC}=20\ \mathrm{s}-18\ \mathrm{s}=2\ \mathrm{s}$，时间更短，说明小车运动速度越来越大；
(4) 乙图中，测量的距离$s$包含了小车的车长，实际小车运动的距离为$s-l$，路程测量值偏大，根据$v=\dfrac{s}{t}$，计算出的平均速度比真实值大；若测出小车长为$l$，则小车实际运动距离为$s-l$，时间为$t$，平均速度表达式为$\boldsymbol{v=\dfrac{s-l}{t}}$。
【答案】
(1)$v=\dfrac{s}{t}$
(2)减小
(3)3；0.16；越来越大
(4)大；$v=\dfrac{s-l}{t}$
【知识点】
平均速度测量，速度公式应用，误差分析
【点评】
本题为力学基础实验题，围绕平均速度的测量展开，涵盖实验原理、操作要点、数据计算及误差分析，是初中物理的典型实验题型，需掌握实验的核心逻辑与数据处理方法。
【难度系数】
0.6
