精英家教網(wǎng)伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，為了研究物體沿著斜面下滑運動時遵守的規(guī)律，設計了一個實驗．某興趣小組根據(jù)伽利略書中的描述，設計了如圖的裝置進行實驗．
（1）實驗時，讓滑塊從某一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）．改變滑塊起始位置的高度，重復以上操作．該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量
 
的．
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
s
V2
×10-4		 5.6 5.5 5.8 5.5 5.6 5.6 5.4
（2）上表是該小組測得的有關數(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為相應過程量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)，
s
V2
在誤差允許的范圍內為一定值，這說明滑塊沿斜面下滑時做的是
 
運動．
（3）本實驗誤差的主要來源有：讀數(shù)有誤差，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于
 
等．（只要求寫出一種）
分析：關于初速度為零的勻變速運動，位移與時間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時間成正比，所以該實驗只要驗證位移與體積的二次方是否成正比，就可驗證該運動是否勻變速直線運動．
解答：解：（1）關于初速度為零的勻變速運動，位移與時間的二次方成正比，由于水是均勻穩(wěn)定的流出，水的體積和時間成正比，所以量筒中收集的水量可以間接的測量時間．
    （2）驗證該運動是否勻變速直線運動，關鍵看位移與時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)
S
v2
在誤差的范圍內是一常數(shù)，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論．
    （3）本實驗誤差的主要來源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于距離測量的不準確，滑塊開始下滑和開始流水不同步或斜面摩擦不均勻．
故答案為：①時間；②勻變速；③釋放物塊和打開開關不夠同時，等等（答出一條合理答案即可）
點評：解決該問題的關鍵把時間轉化為水量，因為流入量筒水的量與時間成正比．該題比較注重思維方式的轉換．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，提出猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還實驗驗證了該猜想．某小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如圖（a）所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動．實驗操作步驟如下：
①讓滑塊從離擋板某一距離s處由靜止沿某一傾角θ的斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；
②當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門（假設水流出均勻穩(wěn)定）；
③記錄下量筒收集的水量V；
④改變滑塊起始位置離擋板的距離，重復以上操作；
⑤測得的數(shù)據(jù)見表格．
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
S（m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9
V（ml） 90 84 62 52 40
（1）（單選題）該實驗利用量筒中收集的水量來表示
C
C

（A）水箱中水的體積   （B）水從水箱中流出的速度
（C）滑塊下滑的時間   （D）滑塊下滑的位移
（2）小組同學漏填了第3組數(shù)據(jù)，實驗正常，你估計這組水量V=
75
75
mL；若保持傾角θ不變，增大滑塊質量，則相同的s，水量V將
不變
不變
（填“增大”“不變”或“減小”）；若保持滑塊質量不變，增大傾角θ，則相同的s，水量V將
減少
減少
（填“增大”“不變”或“減小”）
（3）（單選題）下面說法中不屬于該實驗誤差來源的是
C
C

（A）水從水箱中流出不夠穩(wěn)定      （B）滑塊開始下滑和開始流水不同步
（C）選用的斜面不夠光滑          （D）選用了內徑較大的量筒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?廬陽區(qū)模擬）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．合肥一中物理興趣小組依據(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，讓滑塊從某一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）．改變滑塊起始位置的高度，重復以上操作．該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量
時間
時間
的．
（2）下表是該小組測得的有關數(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，y為相應過程量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)
s
v2
在誤差的范圍內是一常數(shù)
s
v2
在誤差的范圍內是一常數(shù)
，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
S
V2
×10-4		 5.6 5.5 5.8 5.5 5.6 5.6 5.4
（3）本實驗誤差的主要來源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于
距離測量的不準確
距離測量的不準確
 等．（只要求寫出一種）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I、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他的猜想．某校物理興趣小組的同學依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如下實驗，探究物體沿斜面下滑的運動．
①實驗時，讓滑塊從不同的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，當滑塊碰到擋板時同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．該實驗方案是利用量筒中收集的水量來測量
時間
時間
的．
②下表是該小組同學測得的有關數(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為相應過程中量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
，可以得出滑塊沿斜面下滑的運動是勻變速直線運動．
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
s
V2
/(m?mL-2)		 5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
③本實驗的誤差主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于：
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，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
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，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
（只要求寫出一種）．

II、從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑�，設計一電路來測量“金屬絲的電阻率”．要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能得到多組數(shù)據(jù)．
金屬絲（L）長度為L0直徑為D
電流表（A1）量程10mA內阻r1=40Ω
電流表（A2）量程500μA內阻r2=750Ω
電壓表（V）量程10V內阻10kΩ
電阻（R1）阻值為100Ω起保護作用
滑動變阻器（R2）總阻值約20Ω
電池（E）電動勢1.5V內阻很小
開關（S）
導線若干
（1）在圖2 所示的方框中畫出電路圖，并標明所用器材的代號．
（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計算電阻率ρ，則所用的表達式ρ=
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
，式中各符號的意義是
I1為A1的讀數(shù)，I2為A2的讀數(shù)，r1為A1的內阻，r2為A2的內阻，L0為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑
I1為A1的讀數(shù)，I2為A2的讀數(shù)，r1為A1的內阻，r2為A2的內阻，L0為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）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他的猜想．某校物理興趣小組的同學依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如下實驗，探究物體沿斜面下滑的運動．

①實驗時，讓滑塊從不同的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，當滑塊碰到擋板時同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．該實驗方案是利用量筒中收集的水量來測量
時間
時間
的．
②下表是該小組同學測得的有關數(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為相應過程中量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
，可以得出滑塊沿斜面下滑的運動是勻變速直線運動．
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
s
V2
/(m?mL-2)		 5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
③本實驗的誤差主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于：
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，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
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，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
（只要求寫出一種）．
（2）圖中電源電動勢為E，內阻可忽略不計；電流表具有一定的內阻，電壓表的內阻不是無限大，S為單刀雙擲開關，R為待測電阻．當S向電壓表一側閉合時，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1；當S向R一側閉合時，電流表讀數(shù)為I2．
①根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù)，可以得出待測電阻R=
E
I2
-
E-U1
I1
E
I2
-
E-U1
I1
．
②根據(jù)圖甲所給出的電路，在圖乙的各器件實物圖之間畫出連接的導線．

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