在无风的环境中,人散步时几乎感受不到空气阻力,当我们快跑或快速骑自行车时就明显感受到空气阻力。由此猜想:空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。为了验证这一猜想,小华可利用的器材有:长方体木块、小车、无弹性细线、较薄的木板、较光滑的长木板、弹簧测力计等,组装成的装置如图所示。在一个无风的周末,小华和爸爸开小汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上。小华打开小汽车天窗,将该装置固定在小汽车车顶,爸爸依次以20~80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华将小汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
(1)实验装置中选用小车而不选木块,其目的是减小__________ 对实验结果的影响;
(2)实验中,通过观察__________________ 来表明小车及挡板所受空气阻力的大小;
(3) 小华根据表中的数据得出“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论,你认为他的说法是________ (选填:“正确”或“错误”)的,请说明理由:______________ ;
(4)实验完毕后,小华又进行了新的思考:回想“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,心里充满着无限的激动和自豪。在“神舟十五号”载人飞船返回舱进入大气层到打开降落伞的过程中会受到空气阻力作用,请你分析返回舱在此过程中的运动情况:_____________ ;
(5)当返回舱距离地面10km左右时,静压高度控制器会给出一个信号,引导伞、减速伞和主伞相继打开。三伞的面积从几平方米增大到几十平方米再到一千多平方米。请分析通过这样逐级降速的目的:______________ 。
小汽车的速度v/(km•h⁻¹) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
弹簧测力计的示数F/N | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 2.4 | 3.1 |
(2)实验中,通过观察
(3) 小华根据表中的数据得出“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论,你认为他的说法是
(4)实验完毕后,小华又进行了新的思考:回想“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,心里充满着无限的激动和自豪。在“神舟十五号”载人飞船返回舱进入大气层到打开降落伞的过程中会受到空气阻力作用,请你分析返回舱在此过程中的运动情况:
(5)当返回舱距离地面10km左右时,静压高度控制器会给出一个信号,引导伞、减速伞和主伞相继打开。三伞的面积从几平方米增大到几十平方米再到一千多平方米。请分析通过这样逐级降速的目的:
更新时间:2024-04-15 18:07:57
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解题方法
【推荐1】如图所示,小明在高速路上看到了确认车距的指示牌,爸爸告诉小明这是为了防止高速路上遇到紧急情况时,汽车刹车但不能立即停止运动而发生事故。小明想:汽车的刹车距离与什么因素有关呢?他进行了如下猜想:
猜想1:汽车的刹车距离与刹车前的车速有关;
猜想2:汽车的刹车距离与刹车后车胎与地面间的摩擦力有关。
小明通过查阅相关资料发现,汽车在平直路面上以不同速度行驶时的刹车距离如表所示:
(1)汽车刹车后其动能越来越 _____ ,汽车最终能停下来是因为它受到 _______ 的作用;
(2)由表格数据可知,汽车的刹车距离与刹车前的车速_______ (选填“有关”或“无关”);
(3)在验证猜想2时,是通过改变_______ 来改变车胎与地面间的摩擦力的,由 ________ 两次数据可知,车胎与地面间的摩擦力越小,汽车的刹车距离越 _____ ;
(4)结合上述结论,请你对雨天驾车的司机提出安全驾驶的建议:_______ (答案合理即可)。
猜想1:汽车的刹车距离与刹车前的车速有关;
猜想2:汽车的刹车距离与刹车后车胎与地面间的摩擦力有关。
小明通过查阅相关资料发现,汽车在平直路面上以不同速度行驶时的刹车距离如表所示:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
车速km/h | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 40 | 60 |
路面情况 | 干燥 | 干燥 | 干燥 | 干燥 | 干燥 | 干燥 | 潮湿 | 潮湿 |
刹车距离/m | 2.0 | 7.9 | 17.7 | 31.5 | 49.2 | 70.9 | 10.1 | 22.4 |
(2)由表格数据可知,汽车的刹车距离与刹车前的车速
(3)在验证猜想2时,是通过改变
(4)结合上述结论,请你对雨天驾车的司机提出安全驾驶的建议:
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【推荐2】物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略不计,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动的时间与哪些因素有关,小明同学做出如下猜想。
猜想一:物体自由落体运动的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体自由落体运动的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体自由落体运动的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下表:
(1)比较实验1、2,可探究猜想______ ,结论是____________ ;
(2)由表格中的数据可知猜想三是______ (选填“正确”或“错误”)的;
(3)根据题目信息,请你推理:让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,发现两者下落时间______ (选填“相等”或“不相等”)。
猜想一:物体自由落体运动的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体自由落体运动的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体自由落体运动的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下表:
实验序号 | 材料 | 物体质量/kg | 下落高度/m | 下落时间/s |
1 | 铁球 | 1 | 20 | 1.96 |
2 | 铁球 | 1 | 30 | 2.47 |
3 | 铅球 | 1 | 20 | 1.96 |
4 | 铅球 | 2 | 20 | 1.96 |
(2)由表格中的数据可知猜想三是
(3)根据题目信息,请你推理:让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,发现两者下落时间
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【推荐3】在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小李有如下猜想
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关
为此他进行了如图实验,实验数据如下
(1)实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做_________ 运动,根据_________ 原理可知滑动摩擦力大小等于拉力大小.
(2)由实验1、2可得到的结是:__________________
A.滑动摩擦力大小与压力大小有关
B.滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关
为此他进行了如图实验,实验数据如下
序号 | 压力/N | 接触面种类 | 弹簧测力计示数/N |
1 | 6 | 木板 | 1.5 |
2 | 6 | 毛巾 | 2.8 |
3 | 12 | 毛巾 | 5.6 |
(1)实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做
(2)由实验1、2可得到的结是:
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【推荐1】小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;
接下来小伟通过下图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平______ 拉动木块在长木板上滑动,木块沿水平面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向______ 这样做是根据______ 知识得出滑动摩擦力的大小______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小;
(2)如果小伟要探究猜想①,他应该选择______ 两幅图所示的实验步骤来操作,从而得出结论;
(3)如果小伟要探究猜想②,他从甲、乙、丙三幅图中正确选择了两幅图来进行实验操作,从而得出结论,那么正确的实验结论为______ ;
(4)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他在实验中存在的问题是______ ;
(5)小伟要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好,实验中小伟______ (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;
接下来小伟通过下图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平
(2)如果小伟要探究猜想①,他应该选择
(3)如果小伟要探究猜想②,他从甲、乙、丙三幅图中正确选择了两幅图来进行实验操作,从而得出结论,那么正确的实验结论为
(4)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他在实验中存在的问题是
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【推荐2】我国的高铁技术已经达到世界先进水平,行驶中的列车相当平稳,以至于坐在车厢中的乘客如果不看窗外,都感受不到列车在高速行驶,相对于乘客而言,车厢是____ 的,当列车在水平铁路上匀速行驶,列车受到的阻力______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)列车的牵 引力.
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【推荐3】如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计水平______ 拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数F1、F2和F3,其中读数最大的是______ ;
(2)比较甲、乙两次实验可知:在压力相同时,______ ,滑动摩擦力越大;
(3)在丙图中,当匀速拉动木块A时,弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时的木块A所受滑动摩擦力大小______ (选填“变”或“不变”)。
(1)三次实验中用弹簧测力计水平
(2)比较甲、乙两次实验可知:在压力相同时,
(3)在丙图中,当匀速拉动木块A时,弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时的木块A所受滑动摩擦力大小
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