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 ________________________________________________ .
如图所示,用拉力传感器(传感器与计算机相连可显示力的大小,计算机与连线未画出)水平拉动水平面上的木块,就可以显示出拉力的大小。为研究滑动摩擦力f与接触面受到的压力F压大小的关系,在重为19N的木块上依次添加2N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动,记录拉力传感器的示数,实验测量数据如下表所示:
木块对水平面压力F压/N |
19 |
21 |
23 |
25 |
27 |
29 |
拉力传感器的示数F/N |
7.6 |
8.4 |
9.2 |
10.0 |
10.8 |
11.6 |
根据数据,得出滑动摩擦力f的大小与接触面受到压力F压大小的关系式:________ 。
在“探究摩擦力大小与那些因素有关”的试验中,同学们提出以下猜想:
A.与压力大小有关; |
B.与接触面的粗糙程度有关; |
C.与接触面积大小有关; |
D.与运动的速度大小有关。 |
为了验证以上猜想,小敏组的同学利用如图所示装置及有关器材进行试验,实验数据如下表:
(1)序号为1、2、3的三次试验,可以验证猜想 。
(2)要验证猜想B,应选序号为 、 、 的三次试验 。
(3)根据表中的信息,能否验证猜想D? 答: 。(填:能或不能)
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体运动的速度有关 |
B.与物体间的接触面积大小有关 |
C.与物体间的接触面的粗糙程度有关 |
D.与压力大小有关 |
实验室提供的器材有:一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计。
(1)实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,是因为由 知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是小李同学设计并记录的实验数据表格:
实验次数 |
压力 |
长木板表面 |
木块放置 |
木块运动快慢 |
弹簧测力计的示数/N |
1 |
一个木块 |
较光滑 |
平放 |
很慢 |
2.2 |
2 |
一个木块 |
较光滑 |
平放 |
慢 |
2.2 |
3 |
一个木块 |
较光滑 |
平放 |
较快 |
2.2 |
小李同学的实验可以验证猜想 (填猜想序号)是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)如果他要验证猜想B,他的操作步骤应是:
a、 ;
b、 。
在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小华3次实验情况如图中甲、乙、丙所示.
(1)实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)面上做 运动.
(2)小华在探究“滑动摩擦力的大小与压力的大小关系”时,利用图甲、乙两组数据比较得出“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为他对比这两组数据就得出这个结论对吗? (填“对”或“不对”),你的理由是 .
(3)比较图中的 两组数据可得出:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大.
某小组在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关?”的实验中,所用木块各个面光滑程度相同,并记录了如下信息:
实验序号 |
探究过程 |
弹簧测力计的示数 |
1 |
木块在木板上滑动 |
F1=0.8N |
2 |
木块在木板上滑动 |
F2=1.2N |
3 |
木块在毛巾上滑动 |
F3=1.4N |
(1)实验时用弹簧测力计 拉动木块,使它沿长木块滑动,这时摩擦力与拉力是一对 力,从而测出摩擦力的大小.
(2)比较 两次实验可得结论:在压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大.
(3)实验结束后,该组同学还想探究摩擦力大小与接触面积大小之间的关系,请你帮助他们在实验1的基础上,利用实验1中的器材再做一次实验就能探究这个问题.
①你的做法: .
②分析与结论:如果弹簧测力计的示数等于0.8N,可得结论 ;如果弹簧测力计的示数不等于0.8N,则结论相反.
(4)请你举出一个增大有益摩擦的例子: .
如图是“探究滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验装置.
长木板不同表面 |
木块不同侧面 |
弹簧测力计示数 |
|
一个木板 |
两个木板重叠 |
||
光滑表面 |
小 |
|
|
大 |
|
|
|
粗糙表面 |
小 |
|
|
大 |
|
|
(1)根据小明设计的实验记录表格(如上)可知,他是要探究滑动摩擦力的大小与作用于接触面积的压力、接触面积和 的关系.
(2)在实验中小明缓缓地 (选填“匀速”或“变速”)拉动木块,使弹簧测力计的示数稳定,并将数据记录在表格中,这属于科学探究中的 (只填序号).
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行实验,收集证据
(3)某次实验中弹簧测力计示数如图所示,可知该次实验摩擦力大小为 N.
快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大.由此小华同学猜想: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,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中.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空气阻力.
汽车速度v/(m•s﹣1) |
5 |
10 |
15 |
20 |
弹簧测力计示数F/N |
0.1 |
0.5 |
1.1 |
1.9 |
(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.
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越 .
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么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?
在老师的指导下,小华知道了: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.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并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,此后雨滴做 运动(g=10N/kg).
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与 有关.
小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;
②接触面的粗糙程度;
③接触面积的大小.
接下来小伟通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平 拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据 的知识得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小.
(2)如果小伟要探究猜想②,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下, ,滑动摩擦力越大.
(3)小伟要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示.他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.你认为他的结论可靠吗?答: .小伟在实验中存在的问题是 .
在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体运动的速度有关;
B.与物体接触面的粗糙程度有关;
C.与物体接触面的压力大小有关.
(1)在某次分组实验中,两组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置,你认为 装置更加科学准确.
(2)下表是小李同学的实验数据
实验次数 |
压力 |
木板表面 |
木块放置 |
运动速度 |
测力计F度数(N) |
1 |
一个木块 |
比较光滑 |
平放 |
慢 |
2.2 |
2 |
一个木块 |
比较光滑 |
平放 |
快 |
2.2 |
3 |
一个木块 |
表面加毛巾 |
平放 |
快 |
3.8 |
上述实验数据可以用来验证A猜想是 的,B猜想是 的.(选填“正确”或“错误”)
(3)小张同学通过实验探究滑动摩擦力和压力的关系,得到的实验数据如下表所示,并据此画出了摩擦力f和压力F压的关系图线,如图丙所示.
实验次数 |
压力F压/N |
滑动摩擦力f/N |
1 |
20 |
2.2 |
2 |
40 |
4.4 |
3 |
60 |
6.6 |
4 |
80 |
7.7 |
可以得到的结论是: .
在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”实验中,小聪以相同方式拉着同一个物体分别在水平地面和水平冰面上缓慢滑行,感觉在冰面上时更容易些.
(1)他猜想滑动摩擦力的大小与 有关.
(2)他根据甲图的方法,做一次对比实验来验证其猜想.请你写出操作步骤并对可能出现的实验结果进行分析论证.(可根据需要适当增加器材)
(3)小明所用弹簧测力计的量程为5N,待测滑动摩擦力约为8N.水平桌面上备有乙图中的器材,请你帮他画出能测出滑动摩擦力的装置图.(弹簧测力计重、滑轮重及滑轮与轴和线之间的摩擦忽略不计)
如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验.
(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块;
实验数据如下:
序号 |
接触面 |
压力/N |
滑动摩擦力/N |
1 |
木块与木板 |
2.0 |
0.4 |
2 |
木块与木板 |
2.5 |
0.5 |
3 |
木块与砂纸 |
2.0 |
0.6 |
(2)分析 (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;
(3)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为 N.
在探究“二力平衡条件”实验的装置如图所示.要求长木板水平放置,并且老师指出实验桌面越光滑越好.
(1)实验中,通过调整砝码来改变F1和F2的大小.当两端砝码质量相等时,木块将处于 状态.此时若在右盘中再加入一个较小的砝码,木块理应向右运动,但实际操作时木块往往仍保持静止.这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”),要避免这种现象产生,可将实验装置的木块换成小车.
(2)实验中保持两端砝码质量相等,用手将木块扭转一个角度,松手后,木块将无法在此位置平衡而是发生 .实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件是:两个力必须作用在 上.
(3)小明同学认为:物体在平衡力的作用下,其机械能可能会增大.你认为他的观点是 的(填“正确”或“错误”).
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中.
(1)在水平桌面上,用弹簧测力计水平向左拉动木块,使其做______运动,弹簧测力计示数如图所示.根据______知识可知,木块所受的滑动摩擦力为______N.
(2)小华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______.