Question

4．某校科技小組在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)思想的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑時(shí)是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從不同高度沿斜面由靜止下滑，并同時(shí)打開水龍頭的閥門，使水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門（整個(gè)過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．該實(shí)驗(yàn)探究方案是利用量筒中收集的水量來(lái)測(cè)量時(shí)間的．
（2）表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中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(yīng)過程中量筒中收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，$\frac{s}{V^2}$是一常數(shù)，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)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
$\frac{S}{{V}^{2}}$×10-4	5.6	5.5	5.8	5.5	5.6	5.6	5.4

（3）本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有：距離測(cè)量的不準(zhǔn)確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來(lái)源于斜面摩擦不均勻、水量測(cè)量不準(zhǔn)確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等都可以等．（寫出一項(xiàng)即可）

Answer 1

分析 關(guān)于初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時(shí)間成正比，所以該實(shí)驗(yàn)只要驗(yàn)證位移與體積的二次方是否成正比，就可驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)是否勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：（1）關(guān)于初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時(shí)間成正比，所以量筒中收集的水量可以間接的測(cè)量時(shí)間．
    （2）驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)是否勻變速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵看位移與時(shí)間的二次方是否成正比，即看位移與體積的二次方是否成正比．所以根據(jù)$\frac{s}{t}$在誤差的范圍內(nèi)是一常數(shù)，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論．
    （3）本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來(lái)源于距離測(cè)量的不準(zhǔn)確，滑塊開始下滑和開始流水不同步．
故答案為：（1）時(shí)間； （2）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，$\frac{s}{V^2}$是一常數(shù)；
（3）斜面摩擦不均勻、水量測(cè)量不準(zhǔn)確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等都可以．

點(diǎn)評(píng) 解決該問題的關(guān)鍵把時(shí)間轉(zhuǎn)化為水量，因?yàn)榱魅肓客菜�的量與時(shí)間成正比，同時(shí)掌握由表格數(shù)據(jù)來(lái)分析的方法．