题目内容

【题目】伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

1)实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;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)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量________的。

次数

1

2

3

4

5

6

7

sm

4.5

3.9

3.0

2.1

1.5

0.9

0.3

VmL

90

84

72

62

52

40

23.5

5.6

5.5

5.8

5.5

5.6

5.6

5.4

2)如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为相应过程量筒收集的水量。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。

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____等。(只要求写出一种)

【答案】时间 在误差的范围内是一常数 距离测量的不准确(或滑块开始下滑和开始流水不同步或斜面摩擦不均匀)

【解析】

(1)[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)[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)[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或斜面摩擦不均匀。

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