【提出问题】
(1)小杨提出疑问:骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?一旁的小范说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小杨觉得小范“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力可以改变物体的
【猜想与假设】
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道选手转弯时比外道选手倾斜得明显。使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?小范和小杨提出了以下猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关。
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
【设计实验与制定计划】
接着,小范和小杨一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上,传感器示数为1N,让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下(如图乙所示),其目的是让小钢球到达最低点时的速度
(3)在C处由静止释放小钢球后,小钢球
【收集证据】
观察并记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 | A | B | C |
距压力传感器高度/m | 0.5 | 0.4 | 0.3 |
压力传感器达到的最大示数/N | 1.90 | 1.78 | 1.66 |
(4)分析数据可以得出的结论是:在自行车转弯半径形同时,
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(1)实验时要让同一小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车在三种不同表面上运动时的初速度
(2)毛巾、棉布和木板不同,是为了得到
(3)实验中,小车在棉布表面运动时,受到
(4)分析三次实验得出,运动物体受到的阻力越
(5)该实验探究运用的科学探究方法有:
骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出疑问:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。
我们平时骑自行转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?接着,小华小组设计实验,并在实验室里用小球代替运动员,探究“小球转弯时受力的大小与哪些因素有关”的实验。小华提出了三种猜想。
猜想一:可能与小球的速度有关;
猜想二:可能与小球的质量有关;
猜想三:可能与圆弧形轨道的半径有关。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,分别让小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
小钢球质量 | 30 | 30 | 30 | 60 | 60 | 60 | 90 | 90 | 90 |
距离传感器高度 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
传感器最大示数 | 1.66 | 1.78 | 1.90 | 2.32 | 2.56 | 2.80 | 2.98 | 3.34 | 3.70 |
(2)通过比较实验1、4、7(或2、5、8或3、6、9),能够初步得出的结论是
(3)通过比较
(4)小华还想验证猜想三,请你说说简要的做法:
【提出猜想与假设】
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道选手转弯时比外道选手倾斜得明显。使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?小华和小丽提出了以下猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关;
猜想三:可能与
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一;
【设计实验与进行实验】
(3)把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上,传感器示数为1N,让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下(如图乙所示),其目的是
【收集证据】
观察并记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 | A | B | C |
距压力传感器高度/m | 0.5 | 0.4 | 0.3 |
压力传感器达到的最大示数/N | 1.90 | 1.78 | 1.66 |
【分析与论证】
(4)分析数据可以得出的结论是
(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较
(2)图中两次实验是为了探究动能大小与
(3)为了探究动能的大小与物体质量的关系,实验中应控制小球
(1)小明通过观察
(2)由甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与
(3)小明由乙、丙两图得出实验结论:物体的动能大小与质量有关,他的看法是否正确?
(1)实验中是通过观察木块被推动的
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与
(4)假设木块在运动过程中所受的摩擦阻力为 0,木块将永远做
【推荐2】投掷实心球是中考体育选考项目之一,“追梦”小组的同学们设计并探究实心球投掷距离受哪些因素影响,其过程如下。
(1)图甲为实心球出手后的运动原理示意图,其中v0是实心球出手瞬间的速度,是出手角度,h是出手高度。由图甲分析可知,实心球在运动过程中的动能变化情况是
(2)图乙为投掷距离s随出手角度变化的图像,由图乙可知,当角度增大时,实心球的投掷距离
(3)如果要探究投掷距离s是否与出手高度h有关,应控制
这引发了小明的思考:为什么碰撞后仅有一个球摆动,而其余球仍然保持静止?于是他提出问题:被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关?接着他作出以下猜想:
I.可能与撞击球撞击时的速度大小有关
II.可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型,如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形,五个钢球自左向右标为A~E球。若不考虑能量损失,请回答下列问题:
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直),释放后,A球向右摆动过程中,将
(2)探究猜想I时,为了改变撞击球撞击时的速度,你的操作办法是:
(3)通过上述实验,小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出,于是他向老师请教,老师说:牛顿摆的钢球间发生碰撞时,撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球,所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解,小明继续探究猜想II,将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放,A、B球向右摆动并与C球相撞,则此时可观察到的现象是如图2中的
(1)掉在地上的壁球会跳起,但越跳越低,此过程中未击打壁球,则壁球机械能
(2)是什么因素影响壁球被击出后的速度v?小明猜想可能是击打力度的不同和壁球弹性大小的不同,如图3,用弹簧推射模拟击打,小明查知图中s与球在空中运动时间t满足,请设计实验探究v与壁球弹性大小是否有关,设计记录及处理数据的表格,写出实验步骤(提供足量各型号壁球,从图4中自选器材)。
【推荐2】小静观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,小静据此设计了如图乙所示的实验装置,探究:动能与势能转化和转移时的规律。
请你回答以下问题:
(1)球从斜面滑下的过程中,
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了
(3)小静在实验时发现:撞击后,B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服
A.控制A球从斜面上的
B.改变小球运动导轨的粗糙程度,并记录B球在斜面上最高高度h2。
小静在多次实验后发现:导轨越光滑,摩擦力越小,h2的大小
试验序号 | 钩码/N | 钩码上升的高度/m | 绳端的拉力/N | 绳端移动的距离/m | 机械效率/% |
① | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1 |
② | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | ★ |
(1)在实验操作中应竖直向上
(2)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是
(3)在匀速提升钩码的过程中,钩码的机械能