题目内容

伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.某校科技小组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.
(1)实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开水龙头的阀门,使水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的).该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量    的.
(2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程中量筒中收集的水量.分析表中数据,根据    ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论.

次数
1234567
s (m)4.53.93.02.11.50.90.3
V(mL)90847262524023.5
5.6×10-45.5×10-45.8×10-45.5×10-45.6×10-45.6×10-45.4×10-4
(3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于    等.(写出一项即可)
【答案】分析: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.
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.
    (2)验证该运动是否匀变速直线运动,关键看位移与时间的二次方是否成正比,即看位移与体积的二次方是否成正比.所以根据在误差的范围内是一常数,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论.
    (3)本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于距离测量的不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步.
故本题答案为:(1)时间;
(2)在实验误差范围内,是一常数;
(3)斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以.
点评:解决该问题的关键把时间转化为水量,因为流入量筒水的量与时间成正比.
练习册系列答案
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伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.某校科技小组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.
(1)实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开水龙头的阀门,使水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的).该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量
时间
时间
的.
(2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程中量筒中收集的水量.分析表中数据,根据
在实验误差范围内,
s
V2
是一常数
在实验误差范围内,
s
V2
是一常数
,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论.

次数
1 2 3 4 5 6 7
s (m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V(mL) 90 84 72 62 52 40 23.5
s
V2
5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
(3)本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于
斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以
斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以
等.(写出一项即可)
(2008?淮安模拟)伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.
(1)伽利略在研究自由落体运动的性质中发现:如果v与x成正比,将会推导出十分复杂的结论.他猜想v与t成正比,但由于当时技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以无法直接检验其是否正确.于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验:如果v=kt成立,则x与t的关系应是x=
1
2
kt2
1
2
kt2

(2)伽利略在研究运动和力的关系时,发明了用实验来研究物理问题的方法,而且还为物理学引入了理想实验的研究方法.
①下面关于理想实验的叙述中正确的是
CD
CD

A.理想实验是虚幻的,所以引入它没有现实意义
B.理想实验是没有实验基础的
C.理想实验是建立在可靠事实基础上的,对发现新的科学规律有着不可替代的作用
D.理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,是科学的研究方法
②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序:
a.减小第二个斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
b.取两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
c.如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动.
按程序的先后排列应为:
bcad
bcad

伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.
(1)伽利略在研究自由落体运动的性质中发现:如果v与x成正比,将会推导出十分复杂的结论.他猜想v与t成正比,但由于当时技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以无法直接检验其是否正确.于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验:如果v=kt成立,则x与t的关系应是x=______.
(2)伽利略在研究运动和力的关系时,发明了用实验来研究物理问题的方法,而且还为物理学引入了理想实验的研究方法.
①下面关于理想实验的叙述中正确的是______.
A.理想实验是虚幻的,所以引入它没有现实意义
B.理想实验是没有实验基础的
C.理想实验是建立在可靠事实基础上的,对发现新的科学规律有着不可替代的作用
D.理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,是科学的研究方法
②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序:
a.减小第二个斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
b.取两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
c.如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动.
按程序的先后排列应为:______.

伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端.
(1)伽利略在研究自由落体运动的性质中发现:如果v与x成正比,将会推导出十分复杂的结论.他猜想v与t成正比,但由于当时技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以无法直接检验其是否正确.于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验:如果v=kt成立,则x与t的关系应是x=______.
(2)伽利略在研究运动和力的关系时,发明了用实验来研究物理问题的方法,而且还为物理学引入了理想实验的研究方法.
①下面关于理想实验的叙述中正确的是______.
A.理想实验是虚幻的,所以引入它没有现实意义
B.理想实验是没有实验基础的
C.理想实验是建立在可靠事实基础上的,对发现新的科学规律有着不可替代的作用
D.理想实验抓住了客观事实的主要因素,忽略次要因素,是科学的研究方法
②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序:
a.减小第二个斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
b.取两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
c.如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度;
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动.
按程序的先后排列应为:______.

(8分)(1)伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,有力地推进了人类科学认识的发展,标志着物理学的真正开端。某校科技小组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。

①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开水龙头的阀门,使水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量             的。

②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程中量筒中收集的水量。分析表中数据,根据      ,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。


次数

1

2

3

4

5

6

7

s (m)

4.5

3.9

3.0

2.1

1.5

0.9

0.3

V(mL)

90

84

72

62

52

40

23.5

5.6×10-4

5.5×10-4

5.8×10-4

5.5×10-4

5.6×10-4

5.6×10-4

5.4×10-4

③本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于                                      等。(写出一项即可)

(2)(10分)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:

①除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有(    )。(填选项代号2分)

A.电压合适的50Hz交流电源                 B.电压可调的直流电源

    C.刻度尺               D.秒表                   E.天平

②实验过程中,下列做法正确的是           (2分)

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

③(6分)图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四个点未画出,如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小

           m/s,小车的加速度大小            m/s2。(保留两位有效数字)

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