某科学兴趣小组想探究风力火箭发射高度是否受火箭的质量、箭尾空心锥体的锥角大小的影响,设计了如图实验装置。大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力,推动火箭向高空发射。
兴趣小组成员制作了若干个风力火箭作品,在无风环境中进行实验,分别记录火箭发射的高度(以楼层高度表示)。每个作品均重复3次实验,计算出平均值,记录数据并绘制成图甲和图乙所示的柱状图。
(1)每个作品均做3次实验,并取其平均值的目的是 。
(2)分析图甲可得出的结论是 。
(3)观察图乙发现,锥角对火箭发射高度影响不大,请分析其中的原因:
在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码.
(1)实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的 ;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数.
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:
(填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡.
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是 .
如图甲所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作的错误是 .纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块作 运动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)若将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半.他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程中存在的问题是_______________________________.
(3)小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,如图乙所示,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小.在木板运动的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.木块A受到的是静摩擦力 |
B.木块A相对于地面是运动的 |
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大 |
D.木块A所受摩擦力的方向向左 |
如图甲所示,是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)、小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,其中选择小卡片的目的是_________(选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力。在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个力方向__________,并通过调整__________________,来改变拉力的大小。
(2)、为了探究平衡力是否在同一直线上,进行如下操作:当小卡片平衡后,小华将卡片_________(选填“挤压”、“翻转”或“旋转”)。松手后若卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡,则证明平衡力得在同一直线上。
(3)、为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲的情况下,小华下一步的操作是:______________________________________________________________。
(4)、探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是_______________________________。
逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车。
(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力。根据_____________的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力。
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速 |
低 |
中 |
高 |
小车受到的空气阻力/N |
0.8 |
2.2 |
3.8 |
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______________________________________。
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:_______________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
“探究二力平衡的条件”实验的目的是:探究当物体只受两个力作用而处于静止或___状态时,这两个力有怎样的关系。实验时,需要记下___的示数。若实验时作用在物体上的两个力方向相同,则物体___处于平衡状态(选填“可能”或“不可能”)。
逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据 __ 的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速 |
低 |
中 |
高 |
小车受到的空气阻力/N |
0.8 |
2.2 |
3.8 |
通过对表中数据分析,可得出的结论是: __ .
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤: __ .
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有 __ (写出一个).
理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。
如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
① 减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
② 两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
③ 继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④ 如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
(1)请将上述步骤按照正确的顺序排列 (只要填写序号).
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是( )
A.① 是事实,② ③ ④ 是推论 |
B.② 是事实,① ③ ④ 是推论 |
C.③ 是事实,① ② ④ 是推论 |
D.④ 是事实,① ② ③ 是推论 |
撑竿跳高运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸船时相互接触处挂有缓冲轮胎,警察对高楼坠落人员施救时,在地面铺上空气垫……
(1)请你也举出一个类似的例子:__________________________________________.
(2)根据以上现象,小明提出一个问题,一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?你也提出一个问题:______________________________________?
(3)针对小明提出来的问题,你的猜想是_____________________________________.
(4)小明根据自己的猜想,设计了如下的实验方案:
在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的_______,先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度较大的槽中,留下较深的坑,鸡蛋完好无损;落在面粉厚度较小的槽中,鸡蛋破裂,在这里,小明是通过比较____________________________看出撞击时间的长短,由此,你得出的结论是___________________________________________________________.
在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中,同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小;④物体运动的快慢.
为此,小明通过如图所示的实验进行验证.
(1)实验中需用弹簧测力计_______拉动木块,使它沿长木板滑动.根据___________知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数
(2)小明在探究猜想①时,利用下图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?_____________.你的理由是:__________________________________
(3)对比实验甲和丙,是为了验证猜想_______;(填猜想因素的序号).得出的结论是_________
_____________________________
(4)小明利用图甲实验装置验证猜想③,须再把木块_______放,并按正确的方法拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相等,从而得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_______(“有关”或“无关”).
(5)为了验证猜想④是否正确,小华同学用图甲装置进行了三次实验,实验记录如下:
实验次数 |
木块运动速度(m/s) |
测力计示数(N) |
1 |
0.05 |
0.6 |
2 |
0.10 |
0.6 |
3 |
0.15 |
0.6 |
由实验记录可知,猜想④是 (选填“正确”或“错误”)的.
(6)在实验探究中,小华同学应用的研究物理问题的方法是 .
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法
随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
⑴小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力 (大于/等于/小于)静止时对路面的压力,其原因是 。
⑵汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂,这主要利用了水的 的特性。若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是 J。
⑶你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关?试举一例(要求写出设计或现象,以及所涉及的物理知识)。
示例:设计或现象:高速行驶的汽车急刹车后还要滑行一段距离。
涉及的物理知识:物体具有惯性。
设计或现象: 。
涉及的物理知识: 。
⑷“五·一”期间,小明一家开车外出旅游,途中看到如图所示的限速牌。小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段,请你通过计算说明他超速了吗?近期,我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度。请你写一句相关的警示语,以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车。
⑸小汽车给人们带来诸多方便,但也造成了一些负面影响,如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等。请你从可持续发展的角度,就如何减小汽车的负面影响,提出一条合理化建议: 。
(1)将下图中三种仪器的测量结果(数值及单位)填写在答题卡相应的空格中。
(2)童话世界里也有很多物理知识.图甲是鱼眼与人眼的结构示意图,我们观察发现:鱼眼晶状体的形状比人眼更加 一些(填“平”或“凸”).象鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体,像将成在视网膜的 (填“前面”或“后面”),因此童话世界中生活在水里的美人鱼上岸后,若要看清远处的物体,应该配戴 (填“近视眼镜”或“远视眼镜”);乙图中小红帽能分辨出说话的不是外婆,是根据声音的 来判断的;丙图中白雪公主手上的毒苹果 (填“发出”、“反射出”或“折射出”)诱人的红色光,使她上当受骗.
小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验中,他应将弹簧测力计沿________方向拉动木块,使木块在水平面上做________运动,并记下弹簧测力计的示数.
(2)比较步骤________与________可得:摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,且压力越大,摩擦力越大.比较步骤甲与丙可得:摩擦力的大小跟接触面的________有关,且接触面越______ ,摩擦力越大.
.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。这种运动在真空中才能发生,在有空气的空间,当空气阻力很小可以忽略时,物体的下落可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小霞和她的同学作了如下猜想
猜想一:物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关。
为了验证猜想,他们分别将三个金属球从20m高处由静止释放,测得金属球落地时间如表下所示:
实验序号 |
材料 |
质量/㎏ |
下落时间/s |
1 |
铁球 |
0.2 |
2.05 |
2 |
铁球 |
0.4 |
2.05 |
3 |
铅球 |
0.4 |
2.05 |
(1)他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验的目的是:______。
A、便于实验操作
B、便于实验观察
C、相对空气阻力较小,使运动更接近自由落体运动,实验更具科学性
(2)他们分析比较表中的数据,得出的结论是
。
(3)根据表中的数据,宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将 。
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学做出了以下猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B:滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
猜想C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。
为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
【步骤1】把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图甲);
【步骤2】再在长方体木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;
【步骤3】在水平长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动(如图丙),比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小。
(1)在以上的实验步骤中为什么每次都要“用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动”?
。
(2)“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想________正确?(选填“A”“B”或“C”)
(3)为了检验“猜想C”:是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤。
(4)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小 ( )
A.大于0.5N | B.大于零且小于0.5N |
C.等于0.5N | D.等于零 |
(5)考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。想想看:在我们已学的物理知识中,研究哪些问题时用到过这种方法?(试举一例)
。