Question

12．為探究“小車(chē)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”，同學(xué)們利用標(biāo)有刻度線(xiàn)的光滑斜面、小車(chē)和數(shù)字電子鐘（時(shí)間顯示格式為“時(shí)：分：秒”）等器材進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究．圖中顯示的是小車(chē)通過(guò)甲、乙、丙三個(gè)位置及對(duì)應(yīng)時(shí)間的情況．

（1）同學(xué)們對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的探究思路是什么？
（2）按照探究思路，結(jié)合上圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，寫(xiě)出分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過(guò)程．
（3）請(qǐng)你從能量的角度解釋上述結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)的基本思路時(shí)，利用速度的公式，分別測(cè)量各段路程與時(shí)間，計(jì)算平均速度，最終發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；
（2）結(jié)合上述過(guò)程，從圖中找出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用速度公式進(jìn)行計(jì)算和分析；
（3）根據(jù)動(dòng)能與重力勢(shì)能的影響因素可對(duì)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象進(jìn)行分析．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)的探究思路是：根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$，測(cè)量各段路程與時(shí)間，計(jì)算并比較在不同路段內(nèi)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；
（2）按照探究思路，結(jié)合上圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過(guò)程為：
小車(chē)由甲至乙路段的速度：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.26m}{2s}$=0.13m/s；
小車(chē)由乙至丙路段的速度：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.64m}{4s}$=0.16m/s；
比較可知，v₁＜v₂，所以小車(chē)沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)．
（3）由題意知，小車(chē)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置越來(lái)越低，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加，所以速度越來(lái)越大．
答：（1）根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$，測(cè)量各段路程與時(shí)間，計(jì)算并比較在不同路段內(nèi)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；
（2）小車(chē)由甲至乙路段的速度：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.26m}{2s}$=0.13m/s；
小車(chē)由乙至丙路段的速度：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.64m}{4s}$=0.16m/s；
比較可知，v₁＜v₂，所以小車(chē)沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)．
（3）小車(chē)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置越來(lái)越低，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加，所以速度越來(lái)越大．

點(diǎn)評(píng) 本題從另一個(gè)角度考查了平均速度的實(shí)驗(yàn)，不要求我們直接去測(cè)量，而是通過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論，并從能量轉(zhuǎn)化的角度去解釋?zhuān)�值得關(guān)注．