Question

16．在做“探究充滿水的玻璃管中蠟塊的運動規(guī)律”的實驗中：
（1）若以蠟塊為參照物，玻璃管口的塞子是運動（選填“運動”或“靜止”）的．
（2）實驗中，小明設(shè)計的方案是：選取蠟塊運動一段路程后的O點作為計時起點，在玻璃管上以O(shè)點為起點每隔20cm做一標(biāo)記（如圖甲），用秒表測出蠟塊通過每個區(qū)間所用的時間．表是他們測得的實驗數(shù)據(jù)，請根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖乙中畫出蠟塊運動的s-t圖象．
由圖象可知：蠟塊上升一段路程以后在做勻速直線運動（選填“勻速”或“變速”）．

區(qū)間s′/cm	0～20	20～40	40～60	60～80
通過各區(qū)間的時間t/s	10.2	10	9.9	10

（3）小華的實驗方案如下：將米尺有刻度的一邊緊貼玻璃管放置，拍攝蠟塊運動的視頻，在視頻中每隔10s截取蠟塊的位置圖片，合成了丙圖所示的圖片（與頻閃照片原理相同）．由圖片可知，蠟塊從A點運動到F點的平均速度為1.8cm/s．
（4）對于小明和小華的實驗方案，下列說法錯誤的是A
A．小明方案中，每個區(qū)間的距離必須相等
B．小明方案中，若從O點起每隔10cm做一標(biāo)記，則得出的運動規(guī)律更接近蠟塊實際運動情況
C．與小華方案相比，小明的方案中時間測量的誤差比較大
D．與小明方案相比，小華的方案能反映蠟塊全程的運動的情況．

Answer 1

分析 （1）利用塞子與蠟塊之間的位置關(guān)系是否變化，結(jié)合機(jī)械運動中有關(guān)于運動和靜止的定義解答；
（2）將表中的數(shù)據(jù)在s-t坐標(biāo)系中描出各點，連接各點即可得到氣泡運動的路程-時間圖象；分析圖象中運動的路程和時間之間的關(guān)系，作出判斷；
（3）根據(jù)速度計算公式v=$\frac{s}{t}$計算平均速度；
（4）根據(jù)實驗方案中應(yīng)該注意的問題逐項分析．

解答 解：（1）塞子相對于蠟塊的位置在不斷的變化，所以塞子是運動的；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知：
當(dāng)蠟塊運動到20cm處時，運動時間為10.2s；
當(dāng)蠟塊運動到40cm處時，運動時間為10.2s+10s=20.2s；
當(dāng)蠟塊運動到60cm處時，運動時間為10.2s+10s+9.9s=30.1s；
當(dāng)蠟塊運動到80cm處時，運動時間為10.2s+10s+9.9s+10s=40.1s；
根據(jù)運動路程s和對應(yīng)運動時間t可以得到坐標(biāo)點（0，0），（20，10.2），（40，20.2），（60，30.1），（80，40.1），在s-t坐標(biāo)系中逐一描出，連接各點即為蠟塊運動的s-t圖象，如下圖：

由圖象可知：蠟塊上升一段路程后，路程隨著運動時間的增加而增加，運動的路程和時間之間近似成正比關(guān)系，因此運動速度可以看成是不變的，所以是勻速直線運動．
（3）觀察圖丙可知，運動時間t=50s，運動路程s=96.00cm-5.00cm=91.00cm，
運動速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{91.00cm}{50s}$=1.82cm/s；
（4）對比小明和小華的實驗方案可知：
小明方案若從O點起每隔10cm做一標(biāo)記，則得出的運動規(guī)律更接近蠟塊實際運動情況，在使用秒表測量時間的過程中，誤差較大；在測量過程中，需要測出區(qū)間距離和對應(yīng)的時間，每個區(qū)間的距離不必相等；故A錯誤，BC正確；
小華的方案中拍攝蠟塊運動的視頻，在視頻中每隔10s截取蠟塊的位置圖片，能夠反映蠟塊全程的運動的情況；故D正確．
故答案為：（1）運動；（2）圖略；勻速；（3）1.82；（4）A．

點評 此題考查到了運動與靜止的相對性、速度的計算、圖象的繪制、實驗方案的分析等知識，考查的知識點較多，綜合性強(qiáng)，有一定難度．