快速骑自行车时,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越大,感觉空气阻力越大。由此小强同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。
在一个无风的周末,小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上,将如图甲所示装置固定住,爸爸依次以20km/h~80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小强将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。
汽车速度v/(km·h-1) |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
弹簧测力计示数F/N |
0.2 |
0.3 |
0.6 |
1.0 |
1.4 |
2.4 |
3.1 |
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小 对实验结果的影响。根据二力平衡,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小;
(2)请根据表格中的数据在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线。根据图像,某同学得出:“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_____的(选填“正确”或“错误”)。
(3)实验完毕后,小强又进行了思考:从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
与同学讨论后,小强知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大,若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。请你结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴将做 运动。
如图,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让小车以相同速度分别滑上三种“路面”,记下小车停下的位置,测出小车在水平“路面”上运动的路程,并记入下表.
实验序号 |
“路面”材料 |
小车运动的路程(cm) |
1 |
棉布 |
40 |
2 |
木板 |
70 |
3 |
玻璃 |
110 |
(1)要想让小车以相同速度滑上“路面”,需控制小车从斜面上________________ 由静止滑下;
(2)通过比较________________ ,可以判断出小车在木板上受到的阻力________________ (选填“大于”“小于”或“等于”)在棉布上受到的阻力;
(3)如果有一种“路面”材料比玻璃更光滑,则小车运动的路程将________________ (选填“大于”“小于”或“等于”)在玻璃“路面”上运动的路程;
(4)设想小车在绝对光滑的水平“路面”上运动,即不受阻力作用,小车将________________ .
探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示.
(1)实验时,每次必须使小车从斜面的同一高度滑下,这样做的目的是 ;
(2)下表是一组同学记录的实验数据,分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车前进的距离就越
(3)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想,你认为其
中准确的是 .(图中的黑点表示小丽同学)
为探究物体不受力时怎样运动,我们做了如图所示的斜面小车实验。
(1)三次实验时必需使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的_______相同,这一操作体现出的科学探究方法是 法。实验发现小车受到的阻力越小,它前进的距离就________(选填“越长”或“越短”),速度减小_______(选填“越快”或“越慢”)。
(2)由此我们可以推断:假如小车受到的阻力为零,它将做______________运动。
(3)爱因斯坦曾经说过:伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法——结论在实验的基础上又通过 概括出来,它标志着物理学的真正开端。这种研究方法称为理想实验法,以前学过探究 实验时也运用到此方法。
在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让校车自斜面顶端静止开始滑下.观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离如图所示.
(1)结论:平面越光滑,小车运动的距离越 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越 .
(2)推理:如果运动物体不受力,它将永远做 .
本题有两小题。
(1)如图所示,用斜面、木板、棉布、玻璃板、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。
①为了使小车到达水平面的速度相同,应让小车从斜面的__________自由下滑。
②小车在水平玻璃板上运动时受到__________个力的作用。
③通过实验观察到:小车受到的阻力越小,运动的路程越__________;由此可以推测,如果小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受阻力作用,小车将做_____________运动。
(2)如图所示,用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。
①为该实验是通过观察比较_______来间接判断物体重力势能大小的。
②实验中采用质量不同的木块,是为了探究物体重力势能大小与物体_______的关系,操作时应该让木块从_______(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。
③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系,请简要说明具体做法。
在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示.
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 相同.
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢.
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 .
小丽在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车每次从斜面同一高度由静止滑下。
(1)根据图中小车在水平面上滑行的距离,可知小车受到的阻力越小,速度减小得越_____(选填“快”或“慢”),由此可推知:运动物体不受力,物体将__________(选填“慢慢停下”或“做匀速直线运动”)。
(2)关于下图中小明和小华的讨论,你认为(_______)
A.只有小明的观点正确 | B.只有小华的观点正确 |
C.小明和小华的观点都正确 | D.小明和小华的观点都错误 |
(3)联想到在雨雪天驾驶汽车应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
保持车距这是由于汽车具有 ,要保持原来的运动状态,刹车后不能立即停下来,所以要遵守交通规则。
在学习《牛顿第一定律》时,为了探究“阻力对物体运动的影响.,我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④。
(l)为了使小车在进入平面时初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、 由静止开始滑下。
(2)实验表明表面越光滑,小车运动的距离越 (选填“远”、或“近”) 这说明小车受到的阻力越小,速度减小得 (选填“快”或“慢”)。
(3)进而推理得出:如果运动物体不受力,它将 。
探究牛顿第一定律:
(1)过程方法:
让小车从斜面同一高度滑下,使得小车在水平面上运动的初速度________(相同/不相同).平面越光滑,小车运动的距离越________(近/远).
(2)结论:
可见,小车受到的阻力较小,速度减少得越________(快/慢).进一步推理:若运动物体不受任何力的作用时,将做________运动.若水平面绝对光滑,本实验________(能/不能)达到实验目的.
某学习小组利用图体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?
并提出了如下猜想:
猜想A:与小球的质量大小有关;
猜想B:与小球运动的快慢有关;
猜想C:与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组于是进行实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动,如图所示。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
(l)实验中,小球在竖直方向上受到的_____力和______力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,小球的运动方向是变化的,说明其运动状态_(选填“一定”或“不一定”)改变。若绳子断了,小球继续运动,那是因为小球具有_。
(3)分析对比实验次数1、2的数据,可以初步验证猜想_;分析对比实验次数_的数据,可以初步验证猜想B。
(4)本实验采用的研究方法有转换法和_________法。
在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示。
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 相同。
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢。
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 。
如图甲、乙、丙三组实验:
(1)甲组图中要求小车从斜面的同一高度滑下,结果小车在不同水平表面上运动的距离却不相同.根据这一实验现象得出的结论是:平面越光滑,小车运动的距离就越远.这进一步说明:运动的小车受到的阻力越 _________ ,速度减小的也越 ________ .
(2)乙组图是探究 _____ ____ 的实验.由D、F两图可得出结论是 _________ .本实验中要求水平拉动测力计使使物体在水平面上做匀速直线运动,其目的是为了____________ __ _ .
(3)丙组图实验中通过物块B被下落的小铁球A推动距离的远近,来反应小铁球A具有的 _________ 大小.甲、丙两组实验中均要求小车和小球从斜面的同一高度释放,这样做的目的是使它们刚运动到水平面上时具有相同的 _________ .
如图所示,为探究阻力对物体运动的影响,让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。
(1)让小车从同一高度滑下,目的是为了控制小车每次滑到平面时的________相同。在实验中,小车分别在毛巾、棉布、木板上滑行直到静止,这三次实验中小车受到的阻力___________(选填“相等”、“不等”或“无法判断”)。
(2)通过以上实验,我们可以推理得出:当物体所受的阻力为零时,物体的速度将不会发生变化。为此某同学认为:“所有的物体,如果它的速度不发生变化,一定不受阻力的作用”。他的观点正确吗?并举例说明。
(3)如果分别让小车从不同的高度滑下,请你推理:当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动,最终的速度会 相同吗?为什么?
小东学完摩擦力的知识后,发现当物体受到向前的拉力或推力时,物体向前运动,这时物体就会受到向后的摩擦力的作用,因此小东认为物体所受摩擦力的方向总与物体所受拉力或推力的方向相反。请用身边的物品设计一个实验,证明小东的结论不正确。请写出实验器材、实验过程及结论。