Question

【題目】某物理研究性學習小組在探究“帶風帆的玩具小車所受阻力與小車運動速度的關系”時，他們進行了以下實驗探究：

⑴猜想：①f與車速度v無關； ②； ③。

⑵探究步驟：

①將質量m=400g的帶風帆的玩具小車、已連接好電源的打點計時器和紙帶按如圖甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上；

②接通打點計時器的電源（電源的頻率為50Hz），使玩具小車從靜止開始加速運動，經足夠長的時間關閉電源；

③改變長木板的傾角，重復以上步驟，記錄實驗數據如下表所示。

請你根據以上探究幫助他們完成下列問題：（所有要填的數據均保留2位有效數字）

(Ⅰ)圖乙是傾角時打出的一條紙帶，通過計算完成表中對應的小車速度

v2=_____m/s；

（Ⅱ）根據表中所提供的數據，在圖丙中畫出符合猜想結論的圖線_____，根據圖線求出比例系數k=__________；

（Ⅲ）當傾角時，小車勻速運動的速度v6=__________m/s。

Answer 1

【答案】1.2;0.59-0.61;5.7-5.9;

【解析】

當小車勻速運動時，相等時間內通過的位移相等．根據紙帶上右邊三端位移求出小車勻速運動的速度．通過觀察表中的實驗數據，分析小車勻速運動的速度或速度平方與sinθ的關系，得到傾角θ為10°和60°時小車勻速運動的速度；小車勻速下滑時，重力沿斜面向下的分力大小等于阻力大小，得出小車所受的阻力與運動速度的定性關系．

（I）圖乙是傾角的一條打點紙帶，紙帶上右邊三段位移表示小車做勻速運動，則小車勻速運動時的速度

（II）通過觀察表中的實驗數據，得到小車的速度與之比為：，故可得小車的速度與小車的重力沿斜面向下的分力成正比，而小車勻速下滑時阻力與小車的重力沿斜面向下的分力相等，則得到小車所受阻力與速度大小成正比，故，即描點，如圖所示．

比例系數即圖像的斜率；

（III），當時；