组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 机械运动 > 速度 > 速度变化的探究实验
题型:综合题 难度:0.65 引用次数:36 题号:19803332
小红陪奶奶就医时,看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置,观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴,于是,她提出:相同时间内管口处流出的水量与哪些因素有关?并作出如下猜想:
猜想1:与输液瓶内液面高低有关。
猜想2:与输液管的内径有关。
猜想3:与输液瓶的高度有关。
为验证上述猜想,她准备了如下器材进行探究:铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表,4根粗细均匀的玻璃管:a管(长20cm、内孔直径3mm)、b管(长20cm、内孔直径6mm)、c管(长25cm、内孔直径3mm),长5cm的d管。
   
探究过程如下:
(1)如图乙所示,锥形瓶中装有红色的水,a、d管通过双孔软木塞插入瓶中,两管上方端口接近瓶口并齐平,a管下端放入量杯,d管下端套有橡胶软管,并用弹簧夹夹住,装置呈竖直放置。此时,a管下端管口无水流出,这是由于___________的作用;
(2)松开弹簧夹,水从a管口流出,用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t,记录在表1中:

表1

量杯中水的体积V/mL

0

20

40

60

80

100

时间t/s

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

①依据所测数据,在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像__________
②分析表中数据可知:猜想1是___________(选填“正确”或者“错误”)的。
(3)将a管换成b管,重复步骤(2)的操作,将所测数据记录在表2中:

表2

量杯中水的体积V/mL

0

20

40

60

80

100

时间t/s

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

分析表1和表2的数据,可以得到的结论:相同时间内管口处流出的水量与输液管的内径___________;(选填“有关”或者“无关”)
(4)调整输液瓶高度将b管换成c管,重复步骤(2)操作,将所测数据记录在表3中:

表3

量杯中水的体积V/mL

0

20

40

60

80

100

时间t/s

0.00

1.50

3.00

4.50

6.00

7.50

比较表___________和表3可以验证猜想3是否正确。

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【推荐1】从高空下落的物体,速度会越来越快,而所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此无图下落一段距离后将以某一速度匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度。例如雨滴从高空下落后越来越快,但在接近地面时做匀速运动。研究发现,在相同的环境下,空气对不同材质的球形物体的阻力与球的半径和球的质量都有关系,下表为某次研究的实验数据。
小球编号12345
小球质量(g)25454040
小球半径(cm)0.50.51.524
小球收尾速度(m/s)164040205

(1)小明通过比较1、2号小球得出结论:相同半径的小球,质量大的收尾速度______。(选填“大”或“小”)
(2)编号为4的小球,当小球受到的阻力最大时,速度为______m/s。此时小球受到空气的阻力为______N,依据的原理是______。(g=10N/kg)
(3)1号小球和3号小球在达到收尾速度时所受到阻力大小之比为______,当小球以收尾速度下落时,其动能将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小明通过比较表格中的数据得出:小球的收尾速度除了与小球的质量有关,还与小球的半径有关,且收尾速度与半径的平方成______(选填“正”或“反”)比。
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【推荐2】在“探究气泡的运动规律”时,在内径约为1cm、长为60cm的玻璃管中注煤油,管内留一个小气泡后封住开口.将玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况,如图

(1)实验小组的同学在讨论“如何测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间”,甲同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后立即计时如图甲”;乙同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后,等气泡运动上升一定距离开始计时如图乙”.应选_____同学的方案,原因是_____
(2)按照正确的方案,测得的数据如表,负责记录的同学漏记一次的时间,你认为这个数据可能是_____,依据是_____
从O点开始的路程s/cm010203040
从O点开始计时的时间m/s051020
(3)通过上面的数据分析,你能得出从O点开始气泡做_____运动.
(4)气泡到达30cm处的速度是_____m/s.
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【推荐3】如图为某辆赛车启动过程的频闪照片,该赛车从赛道的起点(O)处(车头所对的零刻度线位置)由静止开始出发。同时照相机开始拍照(如图甲所示),以后赛车沿直线向右运动的过程中,照相机每隔0.5s拍摄一次(如图乙所示)。仔细观察频闪照片,如果赛车照此规律从起点运动2s到达D处。请你认真思考后完成:   
位置起点ABCD
时间/s00.511.52
路程/m014

(1)填写表格中所缺的两个数据(不需要估读)。       
(2)计算该赛车从起点运动到D处的平均速度。       
(3)赛车在OAABBCCD四段的运动过程中,哪一段的平均速度最大?最大平均速度为多少?
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