伽利略在《兩種新科學的對話》一書中,討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題,提出了這樣的猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動,同時他還運用實驗驗證了其猜想。某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案,設計了如圖所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動。

(1)實驗時,讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑,并同時打開裝置中的閥門,使水箱中的水流到量筒中;當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門(整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的)。該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量_________的。 水滴下落時間與等高物體運動時間       (填“相等”或“不相等”)
(2)下表是該小組測得的有關數(shù)據(jù), s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離,V為相應過程量筒收集的水量。分析表中數(shù)據(jù),根據(jù)__________________,可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論。
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
S(m)
4.5
3.9
3.0
2.1
1.5
0.9
0.3
V(mL)
90
84
72
62
52
40
23.5
 
5.6
5.4
5.8
5.8
5.6
5.6
5.4
 
(1)時間 相等(2) 誤差允許的范圍內(nèi), S/V2為定值

試題分析:(1)據(jù)題意,按照伽利略時代滴水計時的方法,可以用量筒中收集的水量測量物體運動時間;讓水滴下落時間與物體運動時間相等,就可以確定物體運動時間;(2)從表格數(shù)據(jù)可知S/V2基本在5.6左右,故在允許誤差存在的范圍內(nèi),S/V2時一個定值,即物體下滑的加速度不變。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

I(1)某同學在做“研究彈簧的形變與外力的關系”實驗時將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂:然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度L,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖所示(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)由圖可知該彈簧的自然長度為     cm;該彈簧的勁度系數(shù)為____N/m

(2)在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中,某同學在實驗中得到的紙帶如圖所示,其中A、B、C、D是打下的相鄰的四個點,它們到運動起始點O(初速度可認為是零)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,重物的質(zhì)量為1. 00 kg請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算重物由O點運動到C點的過程中,重力勢能的減少量為____J,動能的增加量為        J(結果均保留三位有效數(shù)字)

Ⅱ在“測金屬絲的電阻率”的實驗中,提供了下列器材:螺旋測微器、待測金屬絲(總電阻約30、電壓表V(量程0~3V,內(nèi)電阻約3K、電流表A(量程0~120mA.內(nèi)電阻約5、滑動變阻器R(0~10)、電源E(電動勢3V,內(nèi)阻約1)、開關、導線若干。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示,則其度數(shù)D            mm

(2)如圖,將待測的金屬絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,刻度尺的中間有一個可沿金屬絲滑動的觸頭P.當用手按下觸頭P時.觸頭P才會與金屬絲接觸.接人電路中金屬絲的長度L可通過觸頭的位置在刻度尺上讀出,對該實驗設計有觸頭P的好處是       。
(3)觸頭P選一個位置,讀出金屬絲長度L.利用測量的數(shù)據(jù)畫出該段金屬絲的I-U圖線如圖,其中(U0,I0)是圖線上的一點坐標。用測量的物理量符號表示金屬絲電阻率的式子是                                 
(4)在右方框中畫出測量的電路圖

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在驗證共點力合成實驗中,其中的二個步驟是:
a、在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細線,通過細線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細線的結點達到某一位置O點,在白紙上記下O點的位置和兩個彈簧秤的讀數(shù)F1和F2
b、只用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條,使它的伸長量與用兩個彈簧秤拉時伸長量一樣,記下此時彈簧秤的讀數(shù)F3和細線的方向。
以上兩步驟均有錯誤或疏漏,指出錯在哪里?
在a中是_________________
在b中是_________________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)學?萍蓟顒有〗M的同學們準備自己動手粗略測定鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),已有的器材:長木板、小鐵塊、米尺和刻度尺.他們同時從實驗室借來一個電火花打點計時器,設計了如下實驗:
a.用米尺測量長木板總長度,將打點計時器固定在長木板上。然后將長木板靠在豎直墻壁固定(如圖),并測量長木板頂端B相對于水平地面的高度和長木板底端A與墻角C之間的距離;
b.將小鐵塊連上紙帶,接通打點計時器后釋放,得到的紙帶如下圖, A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)的5個點。

現(xiàn)用刻度尺直接測出AC、CE的距離分別為:;已知交流電的頻率為,重力加速度為.由此可求得鐵塊的加速度            ;根據(jù)牛頓第二定律,可求得動摩擦因數(shù)            (用、和測得物理量的字母表示) 。   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

研究平拋運動時,我們用到如圖(1)的裝置,將兩個完全相同的斜槽固定在同一豎直面內(nèi),它們的最下端水平。把兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的頂點由靜止同時釋放,斜槽2的水平軌道末端與光滑水平面吻合?梢杂^察到現(xiàn)象:            ,這說明:           。同時我們還用到如圖(2)的裝置(裝置離地面足夠高),小球2與斜槽末端在同一水平線上。將小球1從任意高度釋放,當它到達斜槽末端時釋放小球2;再水平移動小球2,重復上述過程?梢杂^察到現(xiàn)象:            ,這說明:               。本實驗的關鍵是如何確保小球1水平拋出時小球2能同時釋放,這就需要一個控制裝置。我們可以設置一個發(fā)射器( 即一個光源) ,讓接收器接收它發(fā)出的光時去控制電磁鐵吸住小球2。當小球1從斜槽末端經(jīng)過時將發(fā)射器發(fā)出的光擋住,接收器未收到光信號就控制電磁停止工作,小球2落下。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量,由于沒有直接測量工具,某實驗小組應用下列器材測量:輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量為m=0.5 kg)、細線、米尺、秒表,他們根據(jù)已學過的物理學知識,改變實驗條件進行多次測量,選擇合適的變量得到線性關系,作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量.操作如下:

(1)實驗裝置如圖,設左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2;
(2)從m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中,剩余砝碼都放在左邊沙袋中,發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升;
(3)用米尺測出沙袋m1從靜止下降的距離h,用秒表測出沙袋m1下降時間t,則可知沙袋的加速度大小為a=________
(4)改變m′,測量相應的加速度a,得到多組m′及a的數(shù)據(jù),作出________(選填“a~m′” 或“a~”)圖線;
(5)若求得圖線的斜率k=4 m/kg·s2,截距b=2 m/s2,沙袋的質(zhì)量m1=________kg,m2=________kg。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在驗證機械能守恒定律的實驗中,打點計時器所用電源輸出交流電壓的頻率為50Hz,下圖為在實驗中打點計時器打出的一條紙帶,圖中A點是重錘下落的起點,重錘的質(zhì)量為m。從某一位置B開始,B、C、D、E各相鄰計數(shù)點間的距離分別為s1、s2、s3,設打點計時器的打點周期為T,則打D點時重錘動能的表達式為____________。(2分)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖甲為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)“研究加速度和力的關系”的實驗裝置。
(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持___________不變,用鉤碼所受的重力作為小車所受外力,用DIS測小車的加速度.。
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線(如圖乙所示)。

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是:                             
②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是(     )
A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導軌保持了水平狀
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

為了測量人騎自行車的功率,某活動小組在操場的直道上進行了如下實驗:在離出發(fā)線5m、10m、20m、30m……70m的地方分別劃上8條計時線,每條計時線附近站幾個學生,手持秒表,聽到發(fā)令員的信號后,受測者全力騎車由出發(fā)線啟動,同時全體學生都開始計時,自行車每到達一條計時線,站在該計時線上的幾個學生就停止計時,記下自行車從出發(fā)線到該條計時線的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下(每個計時點的時間都取這幾個同學計時的平均值):
運動距離s(m)
0
5
10
20
30
40
50
60
70
運動時間t(s)
0
2.4
4.2
6.3
7.8
9.0
10.0
11.0
12.0
各段速度(m/s)
2.08

4.76
6.67
8.33

10.0
10.0
(1)請計算出上述表格中空缺的①、②處的數(shù)據(jù):①m/s;②m/s(保留三位有效數(shù)字)。
(2)次實驗中,設運動過程中學生和自行車所受阻力與其速度大小成正比,其比例系數(shù)為15N·s/m,則在20m~30m路段的平均阻力f1與30m~40m路段的平均阻力f2之比
f1:f2=;若整個過程中該同學騎車的功率P保持不變,則P=W。

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同步練習冊答案