Question

【題目】伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中,提出猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)他還實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該猜想。某小組學(xué)生依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

①讓滑塊從離擋板某一距離處由靜止沿某一傾角的斜面下滑,并同時(shí)打開(kāi)裝置中的閥門(mén),使水箱中的水流到量筒中;

②當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉水箱閥門(mén)(假設(shè)水流出時(shí)均勻穩(wěn)定);

③記錄下量筒收集的水量;

④改變滑塊起始位置離擋板的距離,重復(fù)以上操作;

⑤測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表格。

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9
	90	84		62	52	40

（1）該實(shí)驗(yàn)利用量筒中收集的水量來(lái)表示_____(填序號(hào))

A.水箱中水的體積

B.水從水箱中流出的速度

C.滑塊下滑的時(shí)間

D.滑塊下滑的位移

（2）小組同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)正常,你估計(jì)這組水量__________.

（3）若保持傾角不變,增大滑塊質(zhì)量,則相同的,水量將__________(填“增大”“不變”或“減小”);若保持滑塊質(zhì)量不變,增大傾角,則相同的,水量將__________(填“增大”“不變”或“減小”).

（4）下列說(shuō)法中不屬于該實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源的是________________

A.水從水箱中流出不夠穩(wěn)定

B.滑塊開(kāi)始下滑和開(kāi)始流水不同步

C.選用的斜面不夠光滑

D.選用了內(nèi)徑較大的量筒

Answer 1

【答案】C 75 不變 減小 C

【解析】

（1）解答的關(guān)鍵是明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時(shí)間成正比，所以該實(shí)驗(yàn)只要驗(yàn)證位移與體積的二次方是否成正比，就可驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)是否勻變速直線運(yùn)動(dòng)；

（2）（3）根據(jù)初速度為零初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時(shí)間成正比，由此可以求出下滑位移s與水量體積之間的關(guān)系，以及水量的變化情況。

（1）關(guān)于初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，由于水均勻穩(wěn)定地流出，水的體積和時(shí)間成正比，所以量筒中收集的水量可以間接地測(cè)量時(shí)間，故選C；

（2）該運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，即位移與體積的二次方成正比，即；作出圖像求出，再由，解得水量；

（3）若保持傾角不變，增大滑塊質(zhì)量，滑塊的加速度不變，則相同的，水量將不變；若保持滑塊質(zhì)量不變，增大傾角，加速度將增大，則相同的，時(shí)間減小，水量將減��；

（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源主要是水流的穩(wěn)定性、水流和運(yùn)動(dòng)的同步性和量筒的讀數(shù)誤差等。斜面不光滑不影響該實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，故不屬于本實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源。故選C。

故本題答案為：C；75；不變；減小；C。