题目内容
同学们在生活中有没有发现与空气阻力有关的下列现象:撑伞逆风行走比不撑伞时会更吃力;逆风骑自行车时,风越大,越难骑行,跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞受到的空气阻力,得以比较缓慢的降落.根据上述相关现象,完成下列探究问题:
(1)猜想1:物体在空气中运动时,所受阻力的大小可能与风速有关.
猜想2:物体在空气中运动时,所受阻力的大小可能与迎风面积有关.
上述材料中,找出支持猜想2的一个现象:______
(2)为了验证猜想,小华设计了如图所示的实验装置,并选用大小不同、材质相同的两块薄塑料片A、B模拟小车运动时受到的空气阻力,实验数据记录如表:
实验序号 | 纸板 | 风速 | 小车静止时弹簧测力计示数/N |
1 | A | 低速档 | 0.8 |
2 | A | 高速档 | 2.4 |
3 | B | 低速档 | 1.2 |
4 | B | 高速档 | 3.6 |
②要验证猜想1,应选用表格中实验序号为______的两组数据进行分析.
③请你利用探究得出的结论,解释小轿车、赛车、飞机都采用流线型外形的原因,______.
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024144037438991968/SYS201310241440374389919023_ST/images0.png)
【答案】分析:(1)找出材料中与受力面积有关的事例进行答题.
(2)①小车静止,处于平衡状态,由二力平衡的知识可以知道小车所受空气阻力的大小.
②要验证阻力的大小与风速的关系,应控制迎风面积(塑料片)相同而风速不同,根据表中数据找出符合条件的实验序号
③流线型设计可以减小迎风面积,根据影响阻力的因素分析原因.
解答:解:(1)现象“撑伞逆风行走比不撑伞时会更吃力或跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞受到的空气阻力,得以比较缓慢的降落”表明:空气阻力与迎风面积有关,迎风面积越大,空气阻力越大,可以支持猜想2.
(2)①小车受空气组理论与弹簧测力计拉力作用,小车静止,处于平衡状态,由二力平衡的知识可知:弹簧测力计示数大小等于小车受到的空气阻力.
②由表中实验数据可知,实验序号1与2、或3与4中小车的受力面积(塑料片)相同,而风速不同,小车所受阻力不同,因此由实验序号1与2、或3与4实验数据可以验证猜想1.
③因为流线型设计减小了小轿车、赛车、飞机等的迎风面积,可以减小空气阻力,因此小轿车、赛车、飞机都采用流线型设计.
故答案为:(1)撑伞逆风行走比不撑伞时会更吃力或跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞受到的空气阻力,得以比较缓慢的降落.
(2)①二力平衡;②1、2或3、4;③流线型设计可以减小迎风面积,减小空气阻力.
点评:本题考查了影响空气阻力大小的因素实验,应用了控制变量法,根据控制变量法分析表中实验数据即可得出实验结论.
(2)①小车静止,处于平衡状态,由二力平衡的知识可以知道小车所受空气阻力的大小.
②要验证阻力的大小与风速的关系,应控制迎风面积(塑料片)相同而风速不同,根据表中数据找出符合条件的实验序号
③流线型设计可以减小迎风面积,根据影响阻力的因素分析原因.
解答:解:(1)现象“撑伞逆风行走比不撑伞时会更吃力或跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞受到的空气阻力,得以比较缓慢的降落”表明:空气阻力与迎风面积有关,迎风面积越大,空气阻力越大,可以支持猜想2.
(2)①小车受空气组理论与弹簧测力计拉力作用,小车静止,处于平衡状态,由二力平衡的知识可知:弹簧测力计示数大小等于小车受到的空气阻力.
②由表中实验数据可知,实验序号1与2、或3与4中小车的受力面积(塑料片)相同,而风速不同,小车所受阻力不同,因此由实验序号1与2、或3与4实验数据可以验证猜想1.
③因为流线型设计减小了小轿车、赛车、飞机等的迎风面积,可以减小空气阻力,因此小轿车、赛车、飞机都采用流线型设计.
故答案为:(1)撑伞逆风行走比不撑伞时会更吃力或跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞受到的空气阻力,得以比较缓慢的降落.
(2)①二力平衡;②1、2或3、4;③流线型设计可以减小迎风面积,减小空气阻力.
点评:本题考查了影响空气阻力大小的因素实验,应用了控制变量法,根据控制变量法分析表中实验数据即可得出实验结论.
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