题目内容
【题目】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. 与压力大小有关 B. 与接触面积大小有关
C. 与运动的快慢有关 D. 与接触面的粗糙程度有关
小慧同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验。如图所示。
(1) 为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向_________拉动木块。
(2) 他设计的记录表格如下表所示:
次数 | 压力/N | 接触面 | 木块放置 | 木块运动 | 测力计示数/N |
1 | 2 | 木板 | 平放 | 0.1m/s | |
2 | 2 | 木板 | 倒放 | 0.1m/s | |
3 | 2 | 木板 | 竖放 | 0.1m/s |
小慧同学的实验可以验证猜想__________(填字母符号)是否正确。
(3) 如图中是某次实验中弹簧测力计的读数,此时拉力大小为_____ N。
(4) 小慧同学采用如图所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是是________。请你小同学提出一些改进意见__________________。
【答案】匀速直线 B 3 很难保证木块被匀速拉动 把弹簧测力计固定,拉动下方的长木板
【解析】
(1)用弹簧测力计拉动木块运动时,弹簧测力计显示的是拉力,只有木块匀速直线运动时,摩擦力和拉力是平衡力,二力大小相等。
(2)分析表格数据,压力、接触面、木块运动速度都相同,只有木块放置不同,即接触面积大小不同,所以小杨验证的是摩擦力的大小是否与接触面积大小有关,即验证猜想B是否正确。
(3)由图知:在弹簧测力计上,最大示数是5N,所以其量程为05N;1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“3”处,所以弹簧测力计的示数为3N.
(4)如图所示的实验装置, 由于很难保证木块被匀速拉动,所以弹簧测力计示数不稳定,很难读数。改进方法:把弹簧测力计固定,拉动下方的长木板。无论长木板是否做匀速直线运动,正方体木块都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,摩擦力大小不改变,拉力也不变,示数稳定,容易读数。
【题目】近年来,多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数:
整机质量 | 2kg | 电池额定电压 | 15V |
最大起飞海拔高度 | 5000m | 电池容量 | 5000mAh |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是_____
A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C.无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大D.无人机在悬停时不消耗电能
(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_____(选填“并联”或“串联”),若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为_____。
(3)在电池满容量的情况下,该无人机参与某次火情的勘测时,需要从地面起飞,飞到火场上空60米高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到60米高处时立即静止(悬停)。若无人机悬停观测10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
a.从起飞到悬停结束,电动机消耗多少电能________?电调部分消耗多少电能_________?
b.若无人机从60米高处返回到地面,要求电池容量至少剩余10%,若不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能否安全返回 ________?