题目内容
【题目】我们在学习杠杆原理时知道阿基米德有一句豪言壮语——“给我一根杠杆和一个支点,我就能撬动地球”。小刚同学对此产生了疑惑,他查阅了有关资料,知道地球的质量为6 ×1024kg。并且假设支点距地球1m,阿基米德给杠杆的最大压力为600N,则阿基米德需要一根约为______m的轻质杠杆。即使他以100km/h的速度(相当于小汽车在高速公路上的速度)匀速下压杠杆,要将地球撬起1cm,也需要_______年(1年约为104小时)。小刚据此指出这一豪言壮语是不可能实现的。你对小刚同学的做法有何评价_________。
【答案】1×1023 1×1012 小刚不畏权威,敢于向权威挑战
【解析】
(1)设杠杆长为L,根据杠杆平衡条件可得:FL1=GL2,即:600N×(L1m)=6×1024kg×10N/kg×1m,解得:L=1×1023m; (2)已知h=1cm=0.01m,L2=1m(比杠杆长小得多),设s为人下压的距离,根据相似三角形知识可得:,
所以,s= =1×1021m=1×1018km,根据速度公式v=可得,需要的时间:
t= =1×1016h=1×1012年,由此这一豪言壮语是不可能实现的。对小刚同学的做法的评价为:小刚不畏权威,敢于向权威挑战。
【题目】物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气 的空间才能发生;在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,同学小王有如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号 | 材料 | 物体质量(kg) | 下落高度(m) | 下落时间(s) |
1 | 铁球 | 1 | 20 | 1.96 |
2 | 铁球 | 1 | 30 | 2.47 |
3 | 铅球 | 1 | 20 | 1.96 |
4 | 铅球 | 2 | 20 | 1.96 |
(1)为了验证猜想一,应比较实验序号______和______,结论是:________;为了验证猜想二,应比较实验序号______和______,结论是:________________;为了验证猜想三,应比较实验序号______和______,结论是:_______________;综上,自由落体运动时,物体下落的时间与________________有关,具体关系是____________。
(2)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落,她发现两者下落时间________(填“相等”或“不相等”),原因是:___________________。