Question

5．某物理小組的同學設計了一個測量玩具小車通過凹形橋最低點時速度的實驗．所用器材有：玩具小車m_車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器m_橋（圓弧部分的半徑為R=0.20m）．

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)m_橋為1.00kg；
（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)m_橋+m_車為1.40kg；
（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，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m_車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為7.9N；小車通過最低點時的速度大小為1.4m/s．（重力加速度大小取9.80m/s²，計算結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （2）根據(jù)量程為10kg，最小分度為0.1kg，注意估讀到最小分度的下一位；
（4）根據(jù)表格知最低點小車和凹形橋模擬器對秤的最大壓力平均值為mg，根據(jù)F_m=m_橋g+F_N，知小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力F_N，根據(jù)F_N=m₀g+m₀$\frac{{v}^{2}}{R}$，求解速度．

解答 解：（2）根據(jù)量程為10kg，最小分度為0.1kg，注意估讀到最小分度的下一位，為1.40kg；
（4）根據(jù)表格知最低點小車和凹形橋模擬器對秤的最大壓力平均值為：
F_m=$\frac{1.8+1.75+1.85+1.75+1.90}{5}×9.8$N=m_橋g+F_N
解得：F_N=7.9N
根據(jù)牛頓運動定律知：F_N-m₀g=m₀$\frac{{v}^{2}}{R}$，
代入數(shù)據(jù)解得：v=1.4m/s
故答案為：（2）1.40，（4）7.9，1.4

點評 此題考查讀數(shù)和圓周運動的知識，注意估讀，在力的問題注意分析受力和力的作用效果．