在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如下图所示,比较小车沿水平面运动的距离.
第一次(毛巾表面) 第二次(棉布表面) 第三次(木板表面)
请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度 (选填“相等”或“不等”),即小车应从斜面上的____________处释放.
(2)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是第____次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的__________有关.
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做____________________运动.
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).
下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程.
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是 ( )
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论 | B.①②③④都是实验事实 |
C.①②是实验事实,③④是实验推论 | D.①②③是实验事实,④是实验推论 |
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了保证 ,记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小,小车运动的路程越 .其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上
受 (选填“平衡力”、“非平衡力”或“不受力”).
下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程.
1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是 ()
A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论 |
B.①②③④都是实验事实 |
C.①②是实验事实,③④是实验推论 |
D.①②③是实验事实,④是实验推论 |
(2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小,小车运动的路程越 .其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向 ____受 (选填“平衡力”、“非平衡力”或“不受力”).
(3)若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”,还需要添加的器材是长方体木块、钩码和 .
通过物理知识的学习,同学们不难发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中(如图所示),用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做 运动,通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小;又如,在研究“牛顿第一定律”的实验中(如图所示),让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动,小车在水平方向上受力的大小可通过小车 表现出来。
(2)当要研究某个物理量与多个因素的关系时,一般要采用 法。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中,要研究摩擦力的大小与压力大小关系,就要多次改变 ,同时保持接触面的粗糙程度不变。
我们可以用如图所示的实验来探究阻力对物体运动的影响.
(1)小车从斜面同一高度滑下是为了_________________________
(2)上述现象说明了______________________________
(3)想象如果水平板是绝对光滑的,且空气阻力为零,则小车的运动情况为:_____________________________________________.
(4) 这个实验用到一个很重要的研究方法,是
乙:先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行,观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量。
丙:先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行,观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量。
(3)下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据,从中得出的结论是:
在“探究运动和力的关系”的实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中。
接触面 |
毛巾 |
棉布 |
木板 |
小车受到的摩擦力大小 |
大 |
较大 |
小 |
小车运动的距离S(单位:cm) |
18.30 |
26.83 |
31.20 |
(1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。
(2)分析表中内容可知:平面越光滑, 。
(3)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将-----------。可见,力不是使物体运动的原因,力是------_的原因。