Question

【题目】某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R＝0．20 m）。

完成下列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1．00 kg；

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为________kg；

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

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

（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s。（重力加速度大小取9．80 m/s2，计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】（2）1．40 （4）7．9 1．4

【解析】

试题分析：由于托盘秤的最小刻度为0．1 kg，测量读数要估读到0．01 kg，所以由图示刻度可读出玩具小车静置于凹形桥的最低点时托盘秤的示数为1．40 kg。求出5次实验记录的m值的平均值，得m＝1．81 kg，减去凹形桥模拟器的质量1．00 kg，可得玩具小车对凹形桥的压力为（1．81－1．00）×9．80 N＝7．9 N。由牛顿第三定律，在最低点，凹形桥对玩具小车的支持力F＝7．9 N。根据题述，可知玩具小车质量m′＝1．40 kg－1．00 kg＝0．40 kg，在最低点，由牛顿第二定律，F－m′g＝m′，即7．9－0．40×9．80＝0．40×，解得v＝1．4 m/s。