“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料,小车自斜面顶端由静止开始滑下,比较小车沿水平面运动的距离”(如图所示)。伽俐略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验,并在此基础上分析推导出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度 (选填“相等”或“不相等”)。
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第 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(小车不受阻力),则小车会在水平面上做 运动。
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)在水平的长木板上,用弹簧测力计水平向左拉动木块A,并使其作 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。她由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题 。
(3)在实验后交流的过程中,小华发现有同学将该实验改成了如图所示的实验装置:
将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A。木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动。装置改进以后的好处是 。(写出一条即可)。
如图所示,同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个,你猜想哪个物体的下表面更粗糙?
如果现在手边只有一个量程适当的弹簧测力计,请你设计一个实验来验证你的猜想,写出实验的步骤。
实验步骤:
①
②
③
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=__________;
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:
(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;
从表中数据1、2可以看出________________________。
(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.
(4)某兴趣小组改进了实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动。回答下列问题:
①为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是________。(填选项前的编号)
A.木板的质量m, | B.滑块的质量m: |
C.砝码的质量m, | D.托盘和砝码的总质量m。 |
②滑块的滑动摩擦力表达式为f=_________。(用已知或测量的物理量符号表示)
为了研究同一直线上两个力的共同作用效果,小明同学分别用大小不同的两个力沿水平方向拉伸同一弹簧到相同位置O点,然后他再用一个弹簧测力计再次将此弹簧拉至O点如左图。接着他用两个不在同一直线上的互成角度的力再次将此弹簧拉到O点,并逐渐减小两力间的夹角如右图。(已知θ1>θ2>θ3)请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较左图弹簧形变程度和受力情况,可得出初步结论: 。
(2)分析比较右图弹簧形变程度、受力情况及两力夹角大小的关系,可得出初步
结论: 。
为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在老师的指导下做了一系列实验. 以下是部分实验步骤(实验过程中保持长木板水平且固定).(本题g取10N/Kg)
第一次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动(如图5),读出弹簧测力计的示数,并记入下表中;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如图6),记下相应的示数;
第三次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块(如图7),记下相应的示数.
实验次数 |
木块对木板的压力/N |
弹簧测力计的示数/N |
滑动摩擦力/N |
1 |
|
4.0 |
|
2 |
|
4.0 |
|
3 |
|
8.0 |
|
(1)若已知每个木块的质量为2kg,请你帮助小明填全表格内的数据;
(2)比较________两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
(3)比较1、3两次实验数据,可以初步得出的结论是: _________.
为了研究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关,某同学做了如图所示的实验,其中A、B、D图中木块放在木板上,C图中的木块放在砂纸上。
(1)实验中应使木块在弹簧秤拉力的作用下做________运动。
(2)A、B图中木块匀速运动时,拉力不相等,说明__________________________________。
(3)A、C图中木块匀速运动时,拉力不相等,说明__________________________________。
(4)A、D图中木块匀速运动时,拉力不相等,说明__________________________________。
小明同学在探究“阻力对物体运动影响”的实验时,利用如图甲所示的装置,实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下小车,使其沿斜面向下运动,先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板,使水平面的粗糙程度越来越小,观察小车移动的距离,从而得出阻力和运动的关系.
(1)在实验操作中有一处明显的错误是(不必解释错误的原因)
(2)小明用正确方法做了三次实验,小车分别停在如图乙、丙、丁所示的位置上.由此可以得出结论是:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车运动的距离越 。
(3)实验结束后,小明和小华进行了交流,为什么在实验中不可能观察到小车在水平面上做匀速直线运动的情形呢?是因为 。
在研究摩擦力的实验中,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块(如图14所示)。木块的运行状态和弹簧测力计的示数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同)。由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为__________N:在第一次实验中,木块受到的摩擦力的大小为__________N:在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小应该有__________次是相同的。
实验次数 |
木块运动状态 |
测力计示数/N |
1 |
静止 |
0.5 |
2 |
静止 |
0.6 |
3 |
匀速 |
0.7 |
4 |
加速 |
0.8 |
5 |
减速 |
0 |
⑴弹簧测力计是测量____________的工具,它是利用在弹性范围内,______________________和所受拉力成正比来工作的;
⑵如图甲是某同学做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,操作的错误是____________________________________________________。纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块作________________运动,测力计示数如图14乙,则此时木块所受摩擦力为___________N;若在木块上再逐渐放上砝码,正确操作后发现弹簧测力计示数逐渐增加,
由此可以得出的实验结论是_____________________________________________
图甲是教材中测量平均速度的实验,图乙是某教师的改进实验:
将一小块含铁小重物(涂黑部分)密封在灌满水的长直玻璃管内。
当长直玻璃管竖直后,迅速移去玻璃管顶端的小磁铁,小重物开始下落,分别测得小重物到达15厘米、30厘米、45厘米处所用的时间,实验数据如下表:
下落高度h/cm |
15 |
30 |
45 |
所用时间t/s |
1.00 |
1.92 |
2.82 |
(1)分析表中数据(不考虑实验误差),从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物 (填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(2)为求小重物在第一次实验时整个下落过程的平均速度,某同学采用了下列两种计算方法:
方法1:
方法2:
以上两次计算方法正确的是 。
(3)在甲实验中,要使铅笔在桌面上滚动的平均速度变大,可采取的方法有 (写出一点即可)
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)
兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)实验时,其中一步的操作如图所示,这样操作的错误是
(2)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,他们应控制接触面的粗糙程度不变,改变 ;实验中应用了 的研究方法。
(3)实验中按如图甲图进行操作他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是: ;为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示。利用该装置的优点是: 。
试题篮
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