题目内容
(6分)快速骑自行车时,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越大,感觉空气阻力越大。由此小强同学猜想: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,小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上,将如图甲所示装置固定住,爸爸依次以20km/h~80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小强将汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v/(km·h-1) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
弹簧测力计示数F/N | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 2.4 | 3.1 |
(2)请根据表格中的数据在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线。根据图像,某同学得出:“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论,你认为他的说法是_____的(选填“正确”或“错误”)。
(3)实验完毕后,小强又进行了思考: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?
与同学讨论后,小强知道了: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,此后雨滴将做 运动。
(1)摩擦力 (2)图略 错误 (3) 0.05 匀速直线
解析试题分析:(1)减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面光滑和用滚动代替滑动,本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,是用滚动代替滑动同时使接触面光滑的方法来减小摩擦对实验结果的影响。(2)由表中的实验数据和所作的图像可知,汽车的速度增大,测力计的示数增大,可知受到的空气阻力增大;但并不成正比,故他的说法是错误的。(3)由题意知:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大,所受的空气阻力也不断增大,当雨滴达到一定速度时,此时阻力等于重力,f=G=mg=5×10-3kg×10N/kg=0.05N,由于重力和阻力相等,雨滴受力平衡,将做匀速直线运动。
考点:阻力对物体运动影响的探究实验

练习册系列答案
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(6分)如图所示,是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,其中使用的木块因木纹不同,侧面比正面粗糙。
小明选择四种不同的接触面,通过在木块上增减砝码改变压力,对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量,实验数据整理如下表:
接触面 | 序号 | 压力/N | 摩擦力/N | 接触面 | 序号 | 压力/N | 摩擦力/N | ||
情 况 一 | 木块正 面与木 板面 | 1 | 1.7 | 0.3 | 情 况 三 | 木块正 面与玻 璃面 | 7 | 1.7 | 0.4 |
2 | 3.7 | 0.8 | 8 | 3.7 | 1.3 | ||||
3 | 5.7 | 1.2 | 9 | 5.7 | 1.8 | ||||
情 况 二 | 木块侧 面与木 板面 | 4 | 1.7 | 0.6 | 情 况 四 | 木块侧 面与玻 璃面 | 10 | 1.7 | 0.4 |
5 | 3.7 | 1.5 | 11 | 3.7 | 1.0 | ||||
6 | 5.7 | 2.5 | 12 | 5.7 | 1.6 |
(1)实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板(或玻璃)上做 运动,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)分析表中序号为1、2、3(或4、5、6……)的三组实验数据可得出结论:
。
(3)小明比较情况一和情况三中的实验数据发现,压力相同时,木块在 表面上受到的摩擦力更大,分析得出:情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙。他的依据是,在其他条件相同时, ,滑动摩擦力越大。
(4)同组的晓宏提出不同意见,他认为玻璃表面比木板表面光滑得多,情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面要光滑。当压力相同时,木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小。
于是,同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据,发现:当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但是随着压力的增大,出现压力相同,接触面变光滑时摩擦力更 。
(5)为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”?晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩,如图所示。把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时,挂衣钩挂不住物体;当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时,就可以悬挂较重的物体。

由此晓宏猜想可能是: 使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力。这种猜想是否合理?还有其他原因吗?他准备和同学们分头查阅资料,并咨询老师继续进行探究。