某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”,让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下,从A到B沿水平面做匀速直线运动,然后在B点分别撞击同一个小木块,并推着木块水平移动一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远,表示小球撞击前的动能越大。他们在如图甲所示的装置上安装了数据采集系统,自动生成小球在AB段运动中的S-t图像,并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离,部分数据记录在下表中。图乙所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S-t图像。
实验序号 |
小球质量 (千克) |
小球速度 (米/秒) |
木块移动的距离 (米) |
1 |
0.1 |
______ |
0.2 |
2 |
0.1 |
______ |
0.8 |
3 |
0.2 |
0.2 |
1.6 |
4 |
0.3 |
0.2 |
2.4 |
5 |
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6 |
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(1)请根据s-t图所提供的信息将表格中的数据填写完整。
(2)该小组同学在检查实验数据时发现还有甲(0.1千克、0.3米/秒、1.8米)、乙(0.4千克、0.2米/秒、3.2米)两组数据没有填写入表格。随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中。
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析,可得出初步结论:
①分析比较_______________________________________。
②分析比较_______________________________________。
周末,小敏到乡下帮爷爷摘苹果,看见一只熟透的苹果掉下来。小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣,提出了如下两个猜想:
猜想一:苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关?
猜想二:苹果下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?
于是他找来一些器材,在忽略空气阻力的情况下进行实验。
(1)小敏在探究“猜想一”时,应控制苹果的____________不变,让苹果的_____________改变,比较苹果下落时间的长短。
(2)小敏在探究“猜想二”时,测量出同一个苹果在不同高度下落时所对应时间为t1,t2,t3,……,并绘出h-t图象如图所示。他结合数学上学过的“二次函数”知识猜想:“物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比”。若要验证这一猜想,应如何处理分析实验数据?
方法:___________________________________________________________________。
一次课外活动小组的同学们研究甲、乙两辆玩具车沿直线向同一方向运动的情况。实验测试中记录了相关数据。根据实验数据绘制了如图18所示的路程—时间图像。由此可知:甲车全程的平均速度是__________ ;前 内,甲车比乙车多运动了_________ 。
在测平均速度的实验中,必须用___________测小车通过的路程,用______测出小车运动的时间,通过公式______________求出平均速度。
夏夜,人们常常点蚊香来驱赶蚊虫。由于蚊香燃烧缓慢,往往一盘蚊香才燃烧一小段,你已进入梦乡。因此,很少有人知道一盘蚊香燃烧有多长时间。你能否设计一个方案,测量一盘蚊香燃烧的时间?
联合国定义每年3月22日为国际水资源日(world water day),为了配合节约用水活动的开展,某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。
(一)测自来水的密度
⑴某同学将天平放在水平台面上,横梁静止时,通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处,该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。
⑵在老师的指导下,该同学重新正确调节至天平平衡,将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内,测出总质量为122.6g,再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中,如图甲所示,则量筒中自来水的体积为__________cm3。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内,改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。
⑶根据上述实验数据,计算自来水的密度为_____________kg/m3。
(二)测量水龙头打开后的出水速度
⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示
单位时间内通过某一横截面的流体的体积,若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。如图丙所示,取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,根据流量的定义,Q=_________。(以上两空要求用S、v、t中的字母表示)。
⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案:
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出,用容器接水并同时开始计时,测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。(用d、t、π、V表示)
“物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。小明对这种落体运动产生了探究的兴趣,提出了两个问题。
问题一:物体下落的快慢是否与物体的质量有关?
问题二:物体下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?
(1)针对问题一,你的猜想是:物体下落的快慢与物体的质量有关,且物体的质量越大,下落越 。
(2)小明根据你的猜想,设计了如下实验,请将实验方案补充完整:
取质量不同的物体放在 的高度(填“相同”或“不同”),让它们自由下落,比较所用的时间。
(3)请根据你的猜想,再设计一种实验方案:取质量不同的物体,让它们自由下落,比较 。
(4)小明在探究“问题二”时,通过实验,测量出同一物体分别从不同高度下落的时间如表。分析实验数据发现:“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。他猜想“物体下落的高度与下落时间的平方成正比”,若要验证这一猜想,应如何处理分析实验数据?
高度 |
下落时间 |
hl |
tl |
h2 |
t2 |
h3 |
t3 |
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,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,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时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落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:
(1)为了验证猜想一,应比较实验序号 和 ,结论是:
;
(2)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,她发现两者下落时间 (填“相等”或“不相等”),原因是: 。
(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 (选填序号)。
A、同时落地 B、铁片先落地,羽毛后落地 C、羽毛先落地,铁片后落地
卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路。由于同步卫星在赤道上空36000 km,它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间(23 h 56 min 4 s)一致,从地面看上去如同静止不动。3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信,最适合卫星通信的频率是1—10 GHz频段,即微波频段。
(1)卫星通信是远距离的无线通信,要从卫星上接收信号必须在地面上建立__________。
(2)关于同步卫星,以下说法中正确的是( )
A.同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同 |
B.同步卫星和月球一样每天绕地球一周 |
C.同步卫星固定在空中一直不动 |
D.作为传播微波的中继站,地球上空的同步卫星越多越好 |
(3)频率为1—10 GHz的电磁波对应的波长是多少?
(4)赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间?
水平抛出的物体,在没有空气阻力的情况下所做的运动我们把它叫做平抛运动。做平抛运动的物体同时在水平和竖直方向上运动,已知在水平方向上物体做匀速直线运动,如图所示是一物体从O点平抛运动的轨迹,以O为原点,沿水平和竖直方向建立坐标系后,测得A、B、C、D的坐标分别为(5,1)、(10,4)、(15,9)、(20,16)。
(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速运动。_________的说法正确;
(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离y和时间t的关系式y=__________;
汽车追尾是高速公路上常发生的交通事故,其重要原因是遇到意外情况时不能立即停车。研究发现,司机从看到情况到踩刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离;从踩刹车到车停止,汽车还要前进一段距离,这段距离叫制动距离。如图所示。
下表是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车,在干燥的水平公路上以不同的速度
行驶时,测得的反应距离和制动距离。
原行驶速度υ/km·h-1 |
反应距离s1/m |
制动距离s2/m |
60 |
11 |
20 |
80 |
15 |
34 |
100 |
19 |
54 |
(1)利用上表数据,算出该司机的反应时间大约是 s;(保留两位小数)
(2)由这个测试可见, 是影响汽车制动距离的主要因素;
(3)请在图中画出从司机看到情况开始计时,到汽车停止的这段时间内,汽车运动的υ-t图像。(不需准确描点)
小明参加学校田径了进行短跑训练。王老师为了帮他进一步提高成绩,对他的百米成绩进行了分析测试.每隔20m处安排一名计时员,各计时员在发令员鸣枪时启动秒表,小明跑到指定位置时,计时员按停表.记录的时间分别是:2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.8s.通过这些数据可知道:(以下计算结果保留一位小数)
(1)小明跑100m的平均速度是 m/s.
(2)小明在第 个20m速度最快,平均速度是 m/s.
某组同学在研究小车沿斜面运动时的速度变化,实验装置如图所示,把小车放在斜面的顶端。
(1)实验时把金属片放在斜面的底端,用刻度尺测出斜面的长s1=0.90m,又用 测出小车从斜面顶端滑下到达底端撞击金属片的时间t1=6s。
(2) 把金属片移到斜面的中点,测出小车从斜面顶端滑到中点处的时间t2=4s,那么小车在上半段路程的平均速度v2= m/s;在斜面下半段的平均速度v3= m/s。(保留两位小数)
(3) 根据计算结果可知,小车做 运动。
(4) 在实验测量中,为了减小误差,斜面的倾斜度应该适当 些,(填“大”或“小”)这样可使小车运动的时间更 。
在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”.取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球,让它们从不同高度分别自由落下,并以竖直砖墙为背景,当进入竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程,如图是其中一段的示意图.
请根据图示回答下列问题:
(1)对于图中的这段运动过程,下列说法正确的是( )
A.只有甲做匀速直线运动 | B.只有乙做匀速直线运动 |
C.只有丙做匀速直线运动 | D.甲、乙、丙都做匀速直线运动 |
(2)对于图中的这段运动过程,甲,乙、丙三个纸锥的速度之比是 ,它们所受的空气阻力之比是 ,由此可以得出的实验结论是 ________________________________________________ .