Question

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R＝0．20 m）。

完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1．00 kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為________kg；

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

序號	1	2	3	4	5
m（kg）	1．80	1．75	1．85	1．75	1．90

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時對橋的壓力為________N；小車通過最低點(diǎn)時的速度大小為________m/s。（重力加速度大小取9．80 m/s2，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（2）1．40 （4）7．9 1．4

【解析】

試題分析：由于托盤秤的最小刻度為0．1 kg，測量讀數(shù)要估讀到0．01 kg，所以由圖示刻度可讀出玩具小車靜置于凹形橋的最低點(diǎn)時托盤秤的示數(shù)為1．40 kg。求出5次實(shí)驗(yàn)記錄的m值的平均值，得m＝1．81 kg，減去凹形橋模擬器的質(zhì)量1．00 kg，可得玩具小車對凹形橋的壓力為（1．81－1．00）×9．80 N＝7．9 N。由牛頓第三定律，在最低點(diǎn)，凹形橋?qū)ν婢咝≤嚨闹С至�F＝7．9 N。根據(jù)題述，可知玩具小車質(zhì)量m′＝1．40 kg－1．00 kg＝0．40 kg，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，F(xiàn)－m′g＝m′，即7．9－0．40×9．80＝0．40×，解得v＝1．4 m/s。