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    1．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．某校物理兴趣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．
    （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）．该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量时间的． 水滴下落时间与等高物体运动时间不相等（填“相等”或“不相等”）
    （2）表是该小组测得的有关数据，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，根据误差允许范围内，$\frac{S}{{V}^{2}}$为定值，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
    $\frac{S}{{V}^{2}}$×10-45.65.55.85.55.65.65.4

    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；
    根据运动学公式可知，滑块在斜面上，则有：$\frac{h}{sinθ}=\frac{1}{2}gsinθ{t}_{1}^{2}$；
    而水滴自由下落，则有：$h=\frac{1}{2}g{t}_{2}^{2}$，解得：t1＞t2．
    （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$\frac{S}{{V}^{2}}$ 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或斜面摩擦不均匀．
    故本题答案为：（1）时间，不相等；（2）在误差的范围内$\frac{S}{{V}^{2}}$ 是一常数．

    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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