Question

【题目】某物理研究性学习小组在探究“带风帆的玩具小车所受阻力与小车运动速度的关系”时，他们进行了以下实验探究：

⑴猜想：①f与车速度v无关； ②； ③。

⑵探究步骤：

①将质量m=400g的带风帆的玩具小车、已连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上；

②接通打点计时器的电源（电源的频率为50Hz），使玩具小车从静止开始加速运动，经足够长的时间关闭电源；

③改变长木板的倾角，重复以上步骤，记录实验数据如下表所示。

请你根据以上探究帮助他们完成下列问题：（所有要填的数据均保留2位有效数字）

(Ⅰ)图乙是倾角时打出的一条纸带，通过计算完成表中对应的小车速度

v2=_____m/s；

（Ⅱ）根据表中所提供的数据，在图丙中画出符合猜想结论的图线_____，根据图线求出比例系数k=__________；

（Ⅲ）当倾角时，小车匀速运动的速度v6=__________m/s。

Answer 1

【答案】1.2;0.59-0.61;5.7-5.9;

【解析】

当小车匀速运动时，相等时间内通过的位移相等．根据纸带上右边三端位移求出小车匀速运动的速度．通过观察表中的实验数据，分析小车匀速运动的速度或速度平方与sinθ的关系，得到倾角θ为10°和60°时小车匀速运动的速度；小车匀速下滑时，重力沿斜面向下的分力大小等于阻力大小，得出小车所受的阻力与运动速度的定性关系．

（I）图乙是倾角的一条打点纸带，纸带上右边三段位移表示小车做匀速运动，则小车匀速运动时的速度

（II）通过观察表中的实验数据，得到小车的速度与之比为：，故可得小车的速度与小车的重力沿斜面向下的分力成正比，而小车匀速下滑时阻力与小车的重力沿斜面向下的分力相等，则得到小车所受阻力与速度大小成正比，故，即描点，如图所示．

比例系数即图像的斜率；

（III），当时；