【实验器材】氢气充气机(氢气球可充气)、台式测力计、弹簧测力计、白纸、金属盒、细线若干。
【提出猜想】猜想一:接触面的粗糙程度相同时,重力越大,滑动摩擦力越大
猜想二:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
【实验装置】
【操作步骤】
步骤①:金属盒放在质量不计的白纸上(如图1),读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
步骤②:将质量不计的氢气球系在金属盒上(如图2),读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
步骤③:再往金属盒注入适量的沙子,用氢气充气机往氢气球中充气,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
【实验数据】
实验次数 | 金属盒总重力G/N | 台式测力计示数F1/N | 弹簧测力计示数F2/N |
1 | 4.8 | 4.8 | 1.8 |
2 | 4.8 | 3.2 | 1.2 |
3 | 6.4 | 4.8 | 1.8 |
步骤一:将铁块挡在木板上,往砂桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表:
请回答下列问题:
序号 | 实验内容 | 选用的器材 | 操作方法 | 发生现象 |
1 | 探究:压力的作用效果与受力面积是否有关 | 锥子、橡皮泥 | 分别用锥子的两端用相同的力压橡皮泥 | 凹陷明显的是用(选填“尖端”或“柄”)部位 |
2 | 探究:物体是否具有惯性 | 小石块、一张白纸 | 将小石块静止放在白纸上,快速水平移动下方白纸 |
|
3 | 探究:液体对侧壁压强与是否有关 | 锥子、塑料瓶及水 |
| 有水喷出,且深度越 深喷出的水越远 |
质量m/g |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
弹簧测力计示数G/N |
0..98 |
1..96 |
2..94 |
3.92 |
4..90 |
无示数 |
为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系,小明设计了一个探究实验:测出一个钩码的质量,在某一轻质弹簧a下端挂一钩码,上端固定;把弹簧拉伸到适当距离后放手,让钩码上下振动(如图2所示);测出振动30次所需的时间t,算出每振动一次所需的时间t/30;增加所挂钩码的个数,重复步骤2、步骤3;将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(如图3所示)。根据以上实验过程回答如下问题:
小明和小华认为这个结论是错误的,并分别设计了实验进行验证:
请你评价小明的实验方案是否合理,并说明理由;
①将压强计的探头放入烧杯的水中,测量并记录探头到容器底部的距离L、探头到水面的距离H及U形管两侧的液面高度差h;
②向烧杯中倒入适量的水,调整探头至某一位置,;(请写出后续操作要点)
③分析数据,若,则说明水中某点压强跟该点到容器底部的距离L无关。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
水滴数(滴) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
摩擦力(牛) | 1.3 | 1.5 | 1.8 | 1.4 |
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。
时间(秒) 速度(米/秒) 烧杯质量 | 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 |
测量平均速度:
过程 | 如图所示,使斜面保持很小的坡度不变,分别测出小车通过全程AB和上半程AC的路程及所用的时间,计算出相应的平均速度.实验数据如下:
| |||||||||
结论方法 | 小车通过全程的平均速度是 m/s. 用刻度尺和停表测量小车的平均速度,运用的科学方法是 . |
探究牛顿第一定律:
过程 | 如图所示,让小车从斜面顶端由静止滑下,先后滑到三种不同水平面上,其中小车在木板表面上运动状态改变得最 . |
作图 | 请画出小车沿斜面下滑时的受力示意图. |
结论方法 | 若运动的物体不受力的作用,将保持 状态. 在实验的基础上,通过理想化推理得出结论,运用的科学方法是 . |
问题 讨论 | 用弹簧测力计拉着同一木块分别在以上三种水平面上做匀速直线运动,发现在 表面上弹簧测力计的示数最大,说明滑动摩擦力的大小与 有关 |
①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲.水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右 , 若F左>F右 , 则木板的 侧更粗糙,实验时 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板.
②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板 侧更粗糙.
小明用图乙实验装置,进行如下操作:
A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触.
B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板.
C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2 .
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义.
①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是 .
②简述改进方法:
小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙,则图线 (选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是
如图甲,让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑.
①用真空罩和闹钟探究声音的传播需要介质
②用细铁屑探究通电螺线管外部的磁场分布
③用弹簧测力计测量物体在水平方向滑动摩擦力的大小
如图乙,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,木块A在相同木板上被撞得越远,说明小车的动能越 .实验表明:当 一定时,物体的动能大小与物体的 有关.若木块A两次移动过程中受到的摩擦力分别为f1、f2 , 则f1 f2(选填“大于”、“等于”或“小于”)
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.在于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v/km•h-1 | 反应距离s1/m | 制动距离s2/m |
60 | 11 | 20 |
80 | 15 | 34 |
100 | 19 | 54 |
请在图中画出从司机看到情况开始汁时,到汽车停止的这段时间内,汽车运动的v-t图像。(不需准确描点)