题目内容

7．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他用实验验证了该猜想．某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：
①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流出均匀稳定）；
③记录下量筒收集的水量V；
④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；
⑤测得的数据见表格：
次数123456
S（m）4.53.93.02.11.50.9
V（mL）9084625240
（1）该实验利用量筒中收集的水量来表示C．
A、水箱中水的体积    B、水从水箱中流出的速度
C、滑块下滑的时间    D、滑块下滑的位移
（2）小组同学漏填子第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=75mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的s，水量V将不变（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的s，水量V将减小（填“增大”“不变”或“减小”）．

分析 （1）解答的关键是明确该实验的实验原理，初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动．
（2）根据初速度为零初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况．

解答 解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间．
故选：C．
（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比，
即s=kV2．
根据1、3组数据可得：
s1=kV12
s3=k${V}_{3}^{2}$
小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量V3≈75mL，在范围74～76mL内均正确；
若保持倾角θ不变，增大滑块质量，物体的加速度不变，则相同的s，水量V将不变，
若保持滑块质量不变，增大倾角θ，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量V将减少．
故答案为：（1）C； （2）75（74～76），不变，减小．

点评 解决该问题的关键是明确实验原理，根据流入量筒水的量与时间成正比，将时间问题转化为为水量问题，本题是考查学生创新能力的好题．

练习册系列答案
相关题目
14．下面提到的速度，是平均速度的是（　　）
A．子弹以800m/s的速度飞出枪口
B．质点在头两秒内的速度是2m/s
C．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h
D．百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线
15．如图所示，固定模板P上安装着一个不可移动的光滑半圆轨道，轨道的最低点与木板P相切于A点，轨道半径R=1.0m，木板P水平部分AB长x0=5.0m．有一厚度与木板P相同的木板Q长x1=3.0m，其右端有一质量m=2.0kg的小物块（小物块可看作质点）．现小物块和木板Q一起水平向左冲向木板P，当两板的距离为x2=2.0m时它们的速度v0=10m/s．两木板碰撞后粘在一起，木板Q立即停止运动，随后小物块滑过两木板进入轨道并能通过最高点C．已知木板Q与水平面间的动摩擦因数μ1=0.10，小物块与两木板表面的动摩擦因数均为μ2=0.20，取g=10m/s2．求：
（1）两木板碰撞前瞬间木板Q的速度大小（结果用根式表示）；
（2）木板Q停止运动后，小物块滑过两木板到达A点的运动过程中，克服摩擦力做的功；
（3）小物块到达圆轨道的最高点C时，小物块对轨道的作用力大小和方向．
15．某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将毛玻璃屏、双缝片、白光光源、单缝片和透红光的滤光片等光学元件，放在如图5所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
   若已知单缝片与双缝片间的距离为d1，双缝间距离为d2，双缝片到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头（如图1所示）上的手轮，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图2所示），记下游标卡尺的读数xA；然后转动手轮，把分划线向右边移动，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图3所示），记下此时游标卡尺的示数（如图4所示）xB=11.48mm．计算实验中红光波长的表达式为λ=$\frac{{d}_{2}^{2}（{x}_{B}-{x}_{A}）}{4L}$（用字母d1或d2及L、xA、xB表示）．
2．某中学科技小组利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离l，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为Ff，则此过程中电动机所做的功不可能为（　　）
A．FfvmaxtB．Pt
C．Fft$\frac{{v}_{0}+{v}_{max}}{2}$D．$\frac{1}{2}$mvmax2+Ffl-$\frac{1}{2}$mv02
12．一辆卡车初速度为10m/s，以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，试问：
（1）卡车在前6s内的位移大小
（2）卡车在第6s内的位移大小．
19．关于物体的平衡状态，下列说法不正确的是（　　）
A．做匀速直线运动的物体一定处于平衡状态
B．若物体的速度为零，则物体一定处于平衡状态
C．若物体的加速度为零，则物体一定处于平衡状态
D．若物体所受合力为零，则物体一定处于平衡状态
16．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为（　　）
A．2BB．3BC．$\frac{3\sqrt{3}}{2}B$D．3$\sqrt{2}B$
17．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中；
（1）实验过程中，下列做法正确的是AD．
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（2）如图所示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0，1，2，3，4，5，6共7个计数点，测出1，2，3，4，5，6点到0点的距离，如图所示（单位：cm）．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=0.41m/s，小车的加速度大小为0.76m/s2．（保留2位有效数字）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网