初中物理运动快慢的比较实验题

如图所示为初二（9）班利用频闪照相机拍摄的两个小球运动过程的频闪照片，闪光时间间隔为1s，图上数字为闪光时刻编号，请按提示描述这两个小球的运动，图中每一个小格的长度为0.2m．

（1）该实验是根据公式         进行测量的．
（2）求出小球B在编号3至编号7这段时间间隔内的平均速度v_B=      m/s；
（3）分别求出小球A在编号1至编号3这段时间间隔内的平均速度v₁=      m/s；小球A在编号5至编号7这段时间间隔内的平均速度v₂₌      m/s．
（4）小球A在编号1至编号7这段时间间隔内的速度逐渐      （选填“变大”或“变小”）．

在学习《速度》一节内容后，同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥实验中，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中。

纸锥编号	下落高度h/m	扇形纸片半径r/cm	剪掉的扇形圆心角θ/°	纸锥锥角α/°	下落时间t/s
1	1.9	10	90	81.9	2.20
2	1.9	10	135	71.1	1.84
3	1.9	5	90	81.9	2.20

（1）对于纸锥下落前的初始位置，有乙图所示的两种摆放方式，你认为正确的是 　　（选填"A"或"B"）。

（2）分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的结论是 　　。

（3）小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙，其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥，以下选项正确的是 　　。

A.4号纸锥先到地面 B.5号纸锥先到地    C．两个纸锥同时到达地面

（4）如果纸锥在到达地面前作匀速直线运动，设4号纸锥匀速下落时所受阻力为f ₁，5号纸锥匀速下落时所受阻力为f ₂，则f ₁ 　　f ₂（选填"＞"、"＜"或"＝"）。

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。

如图所示，这是小明设计的“测量平均速度”的实验装置．回答下列问题：

（1）这个实验的原理是v= ．
（2）选用的器材除小车、木板、垫块和金属挡板处，还需要的测量工具是     和     ．
（3）实验中，为了方便计时，应使斜面的坡度较     （选填“大”或“小”）．
（4）实验测得的数据如表所示．则小车在OC段运动的平均速度是     m/s．
小车由O至A   小车由A至B   小车由B至C
路程s/cm    30    30    30
时间t/s    3    2    1

小娟用一个小降落伞探究物体竖直下落的快慢时，通过仪器测量出下落的时间和下落的距离如表格所示：

时间t/s	0.5	1	1.5	2	2.5	3
下落距离S/cm	7.5	30	67.5	120	187.5	270

(1)小降落伞下落时_______（选填“是”或“不是”）匀速直线运动，你的理由是__________________________。
(2)由表格数据可以得知下落距离与时间的数量关系为：___________________________
(3)第2秒内的平均速度是_______m/s，其物理意义是：_________________________________

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？

取两张等大的圆形纸，分别剪去两个大小不等的扇形(图甲所示)，再将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥。

(1)为了比较纸锥下落的快慢，可将纸锥按如图乙      (选填“A”或“B”)所示的位置释放。若纸锥从同一高度同时由静止释放，可通过比较下落至地面的        来比较纸锥下落的快慢； 还可以比较同一时刻纸锥下落的                   来比较下落的快慢。
(2)如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具有        和           。
(3)在测量过程中，发现________(选填“下落的时间”或“下落的路程”)较难测出，于是我们可采用增加____________或换用锥角较________（选填“大”或“小”）的纸锥进行实验。

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）

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.

晓华和同学取两张等大的同型号圆形纸，分别剪去两个大小不等的扇形如图甲所示，再将它们做成图乙所示的两个锥角不同的大小纸锥，进行纸锥下落快慢的研究：

（1）为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放．此时应该拿至图乙的   （选填“A”或“B”）所示的位置释放，同时记录纸锥下落至地面的    ，就可比较纸锥下落的快慢；
（2）如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具有    和    ；参照速度格式，请把实验表格中①和②两处填写完整；

（3）晓华的同学猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的轻重（即质量）有关，并打算用第（1）题中的两个纸锥，研究纸锥下落快慢与锥角的关系，晓华认为不科学，你认为原因可能是：    ．

小明想探究足球运动的快慢和什么因素有关：
①小明想到自行车轮胎充气不足时很难骑快，于是猜想足球充气越足滚动越            ；

②如图所示，小明在一块斜坡上进行实验他测出足球在A处从静止释放滚动10m到B处用时为8s；然后
将足球用球针放掉一些气后，在B处从静止释放，测出足球从B到C处滚动10m所用的时间为14s；小明在实验中需要的测量工具有          和           ；
足球在AC段的平均速度是              m/s；
小明实验中存在的不足之处，请指出一点：                                  。

“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

小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞远动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验：
①取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分成A、B、C、D四组。

②将A组纸杯在一定高度、底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。
③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②。
④记录并整理相关数据如下表。

	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
m	0.5	0.8	1.0	1.1	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
2m	0.6	1.0	1.3	1.5	1.6	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7
3m	0.8	1.3	1.6	1.9	2.0	2.1	2.2	2.2	2.2	2.2
4m	0.9	1.5	1.8	2.0	2.2	2.4	2.5	2.6	2.6	2.6

（1）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制什么条件尽可能相同？   。
（2）本实验的结论是   。
（3）某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据：   。

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？