Question

13．物理創(chuàng)新思維社團的同學們自制了如圖所示的“紙風車”，他們一起研究紙風車下落過程中的運動情況．
（1）根據實驗原理v=$\frac{s}{t}$，需要測量紙風車下落的路程和所用的時間就可以計算出它下落的速度．
（2）他們先用卷尺在墻上測出長度并做了標記，然后讓紙風車從O點自由下落并開始記時，用秒表分別測量紙風車經過A、B、C、D各點的時間，將實驗數據記錄在如表一中，實驗時，這兩個物理量中的時間更難準確測量．
表一

路段	距離s/cm	運動時間t/s
OA	50.00	0.50
OB	100.00	0.66
OC	150.00	0.78
OD	200.00	0.90

（3）小明將表一進行了整理，數據如表二，他沒有計算速度就判斷出了AB段比OA段的速度快，他是根據相同路程內比較時間判斷的．
表二

路段	距離s/cm	運動時間t/s	平均速度v（m•s-1）
OA	50.00	0.50
AB	50.00	0.16
BC	50.00
CD	50.00	0.12	4.17

（4）如表二中BC段的運動時間應該為0.12s，且可以計算出BD段的平均速度為4.17m/s；
（5）同學們想進一步探究紙風車下落快慢與其迎風面積大小是否有笑，設計了以下三種方案，其中最合理的是C．（選填字母序號）
A．將紙風車三個紙翼各剪掉相同大小，測量其下落速度進行比較；
B．將紙風車三個紙翼各向上折相同大小，測量其下落速度進行比較；
C．重新找一張紙，做一個小一點的紙風車，測量其下落速度進行比較．

Answer 1

分析 （1）速度的計算公式為：v=$\frac{s}{t}$；
（2）測量時間時會存在較大誤差；
（3）根據表格中的路程與時間的關系分析；
（4）根據表格中的時間和路程及速度的計算公式v=$\frac{s}{t}$解答；
（5）根據控制變量法分析．

解答 解：（1）要測量“紙風車”下落的速度，需要測量出路程和時間，根據公式v=$\frac{s}{t}$求出速度的大小，故實驗原理是v=$\frac{s}{t}$；
（2）因為記錄不同路段所用的時間時存在較大誤差，因此需要多次測量；
（3）由表格中的數據可知：AB段運動的距離與OA的距離相等的，則AB段的運動時間為：0.66s-0.50s=0.16s，OA段的運動時間為0.5s；所以AB段比OA段的速度快；
（4）BC段的運動時間為0.78s-0.66s=0.12s；BD段路程為100cm=1m，BD段的時間為0.90s-0.66s=0.24s；BD段的速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1m}{0.24s}$=4.17m/s；
（5）同學們想進一步探究紙風車下落快慢與其迎風面積大小是否有關，應控制其他量不變，只改變迎風面積的大�。篈B都沒有改變大風車的迎風面積，故AB錯誤；
重新找一張紙，做一個小一點的紙風車，這樣就改變了迎風面積的大小，故C正確．
故答案為：（1）v=$\frac{s}{t}$；（2）時間；（3）相同路程內比較時間；（4）0.12；4.17；（5）C．

點評 本題考查了測量平均速度的原理、實驗注意事項、及數據分析等知識點，涉及到了控制變量法，認真審題便可正確解答．