Question

【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。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。

【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，y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）

Answer 1

【答案】时间 在实验误差范围内，是一常数 斜面摩擦不均匀(或水量测量不准确、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.)

【解析】

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．

（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：斜面摩擦不均匀(或水量测量不准确、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.)