Question

【题目】伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还实验验证了该猜想。某小组学生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。实验操作步骤如下:

①让滑块从离挡板某一距离处由静止沿某一倾角的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;

②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门(假设水流出时均匀稳定);

③记录下量筒收集的水量;

④改变滑块起始位置离挡板的距离,重复以上操作;

⑤测得的数据见表格。

次数	1	2	3	4	5	6
	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9
	90	84		62	52	40

（1）该实验利用量筒中收集的水量来表示_____(填序号)

A.水箱中水的体积

B.水从水箱中流出的速度

C.滑块下滑的时间

D.滑块下滑的位移

（2）小组同学漏填了第3组数据,实验正常,你估计这组水量__________.

（3）若保持倾角不变,增大滑块质量,则相同的,水量将__________(填“增大”“不变”或“减小”);若保持滑块质量不变,增大倾角,则相同的,水量将__________(填“增大”“不变”或“减小”).

（4）下列说法中不属于该实验误差来源的是________________

A.水从水箱中流出不够稳定

B.滑块开始下滑和开始流水不同步

C.选用的斜面不够光滑

D.选用了内径较大的量筒

Answer 1

【答案】C 75 不变 减小 C

【解析】

（1）解答的关键是明确该实验的实验原理，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；

（2）（3）根据初速度为零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，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况。

（1）关于初速度为零的匀变速直线运动，位移与时间的二次方成正比，由于水均匀稳定地流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接地测量时间，故选C；

（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方成正比，即位移与体积的二次方成正比，即；作出图像求出，再由，解得水量；

（3）若保持倾角不变，增大滑块质量，滑块的加速度不变，则相同的，水量将不变；若保持滑块质量不变，增大倾角，加速度将增大，则相同的，时间减小，水量将减小；

（4）本实验的误差来源主要是水流的稳定性、水流和运动的同步性和量筒的读数误差等。斜面不光滑不影响该实验的进行，故不属于本实验误差的来源。故选C。

故本题答案为：C；75；不变；减小；C。