(2011?黔南州)(1)观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事学习后,军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想:①飞机水平飞行的速度越大,炮弹离开飞机后飞行的水平面距离越远;②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关.为了验证猜想,小兵在老师的指导下进行了如图1所示的实验:
①让水球从光滑斜槽上的A点自由滑下,经C点后沿水平方向运动离开斜槽,最后落在地面上的P1点.
②保持斜槽的高度不变,让小球从斜槽上的B点自由滑下,经C点离开斜槽,最后落在地面上的P2点.此时小球经过C点的速度
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)上一步中小球经过C点的速度,由此可证明猜想①是
正确
正确
(选填“正确”或“错误”)的.
③为验证猜想②,应控制小球离开C点时
速度
速度
的大小不变.小兵增加h的高度,仍让小球从A点自由滑下,此时小球落在地面上的P3点,比较OP3
OP1
OP1
(选填“OP1”或“OP2”)可得结论:飞机飞行的高度越高,炮弹离开飞机后飞行的水平距离越
(选填“大”或“小”)
(2)如图2所示,研究“电流跟电压、电阻关系”时,记录数据如下:
表1   表2
实验次数 电阻R=10Ω 实验次数 电压表示数U=3V
U/V I/A R/Ω I/A
1 1 0.1 4 5 0.6
2 2 0.2 5 10 0.3
3 3 0.3 6 15 0.2
①分为两组实验用了
控制变量
控制变量
法,上述数据可以总结为关系式
I=
U
R
I=
U
R
,依次进行表2中第5、6次实验的过程中,滑片应向
滑动.
②将R换作额定电压为3.8V的小灯泡,当小灯泡正常工作时电流表示数如图3所示,则通过小灯泡的电流是
0.3
0.3
A,它的额定功率为
1.14W
1.14W

③将R换成螺线管,则当滑片P向左滑动时,它能够吸起大头针的数量将
增加
增加
(2009?白下区一模)阅读下列短文并回答后面的问题
是什么神奇的力量成就了大卫?贝克汉姆的“圆月弯刀”?足球明星贝克汉姆能在足球比赛中踢出一个又一个难度极高的“香蕉球”.有时他踢出的皮球在空中划出一条美妙的弧线,直奔球门死角,飞进网窝.他的这一绝技被足球评论员誉为贝氏“圆月弯刀”.英国某大学体育运动中心的大卫?詹姆士博士在研究这种物理现象的科学原理时说,空气动力学和马格纳斯效应是帮助贝克汉姆踢好香蕉球的关键.所谓的马格纳斯效应,是指流体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时,会在旋转体上产生一个侧向力F(如图所示),足球在空气中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的这一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压,这就是为什么会产生香蕉球的原因.而且球员触球部位的不同使足球不仅可以侧旋,还可以产生上旋、下旋等不同的旋转,从而使足球在飞行中产生“额外的”侧移、上飘和下沉.这样就达到了迷惑防守方的目的.
由于实际比赛时足球在空中飞行,研究起来很不方便,物理学家在实验室中用如下方法研究问题:先固定球心位置并让其绕固定轴转动(图中顺时针旋转的足球固定轴转轴垂直纸面),然后用气流来向后吹这个转动的球,此时球的向前飞行就转化为气流向后的流动,通过测量球上下两边的气体压强值,就可以在实验室中方便地进行研究了.
詹姆士博士说,他并不想和贝克汉姆去讨论怎样发任意球.但是,有一点必须清楚,那就是球员不能违反力学定律,他们只能在尊重科学规律的前提下利用自然规律.
问:(1)被贝克汉姆踢出的足球在空中飞行时,除了空气阻力和马格纳斯效应外还受到
重力
重力
力的作用.(2)物理学家在实验室中研究马格纳斯效应时让球绕固定轴转动,并保持球心与实验室
相对静止
相对静止
(选填:“相对运动”或“相对静止”),(3)除了旋转的足球在比赛时会产生马格纳斯效应,请你说出另一个实例
乒乓球(网球、棒球、高尔夫球)等运动中的上旋球、下旋球、侧旋球等
乒乓球(网球、棒球、高尔夫球)等运动中的上旋球、下旋球、侧旋球等
阅读下列短文并回答后面的问题
是什么神奇的力量成就了大卫?贝克汉姆的“圆月弯刀”?足球明星贝克汉姆能在足球比赛中踢出一个又一个难度极高的“香蕉球”.有时他踢出的皮球在空中划出一条美妙的弧线,直奔球门死角,飞进网窝.他的这一绝技被足球评论员誉为贝氏“圆月弯刀”.英国某大学体育运动中心的大卫?詹姆士博士在研究这种物理现象的科学原理时说,空气动力学和马格纳斯效应是帮助贝克汉姆踢好香蕉球的关键.所谓的马格纳斯效应,是指流体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时,会在旋转体上产生一个侧向力F(如图所示),足球在空气中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的这一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压,这就是为什么会产生香蕉球的原因.而且球员触球部位的不同使足球不仅可以侧旋,还可以产生上旋、下旋等不同的旋转,从而使足球在飞行中产生“额外的”侧移、上飘和下沉.这样就达到了迷惑防守方的目的.
由于实际比赛时足球在空中飞行,研究起来很不方便,物理学家在实验室中用如下方法研究问题:先固定球心位置并让其绕固定轴转动(图中顺时针旋转的足球固定轴转轴垂直纸面),然后用气流来向后吹这个转动的球,此时球的向前飞行就转化为气流向后的流动,通过测量球上下两边的气体压强值,就可以在实验室中方便地进行研究了.
詹姆士博士说,他并不想和贝克汉姆去讨论怎样发任意球.但是,有一点必须清楚,那就是球员不能违反力学定律,他们只能在尊重科学规律的前提下利用自然规律.
问:(1)被贝克汉姆踢出的足球在空中飞行时,除了空气阻力和马格纳斯效应外还受到______力的作用.(2)物理学家在实验室中研究马格纳斯效应时让球绕固定轴转动,并保持球心与实验室______(选填:“相对运动”或“相对静止”),(3)除了旋转的足球在比赛时会产生马格纳斯效应,请你说出另一个实例______.

【典型例题点评】

例1:(05.宿迁)某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表:

  

  实测

  物体

物体质量

   m(kg)

   重力

   G(N)

  比值G/m

   (N/kg)

比值G/m的平均值

       (N/kg)

  物体1

    0.1

  0.99

    9.9


  物体2

    0.2

  1.96

    9.8

  物体3

    0.3

  2.91

    9.7

(1)在实验过程中,需要的测量工具有      和       ;

(2)在上表空白处填出比值G/m的平均值;

(3)分析表中实验数据,得出结论是:                。

分析与解:要探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”(1)首先必须解决如何侧得质量和重力。所以需要的测量工具有:天平和测力计。(2)G/m的平均值为:9.8。(3)由于侧得的G/m比值保持不变,说明物体的重力与质量成正比。

点评:这一题主要考察考生实验的基本技能:主要有三个方面:仪器的选取,实验数据的处理以及根据侧得的数据进行推理,得出结论的能力。

例2:(05.大连)为了测定木块所受到的摩擦力,两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案,实验装置如图所示,实验中不计弹簧测力计的重力。

   甲方案:在水平实验桌面上将木版用线拉住,通过弹簧侧力计沿木板方向水平拉木块,使木块在木板上面滑动。

   乙方案;将木板放在水平实验桌面上,用线通过弹簧测力计水平地拉住木块,沿木板方向水平拉木板,使木板在木块下面滑动。

(1)从实验操作方面考虑,应选择           方案,简述你的理由。

(2)从实验误差方面考虑,应选择           方案,简述你的理由。

分析与解:原理:甲方案:对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等。乙方案:拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力。

  1. 从实验操作方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要保持木块的匀速运动,不容易。乙方案,只需要拉动木板运动就行,不需要保持匀速运动。
  2. 从实验误差方面来看:应选择乙方案,因为在甲方案中,要保持木块的匀速运动中读数,不容易读得准确。乙方案中,弹簧秤是静止的,读数容易读得准确。

点评:一个实验设计,必须遵循科学性原则,简便性原则,可操作性原则以及准确性原则。这一考题正是考察考生在两个实验方案中,就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力。

例3:(05.温州)朱启南在雅典奥运会上打破男子10米气步枪世界记录并获得冠军。比赛中,他射出的子弹在空中高速飞行。下列对空中飞行的子弹受力分析正确的是

A、受到重力和空气的阻力         B、只受到空气的阻力

C、只受到枪膛内高温燃气的推力   D、只受到朱永启南的推力

分析与解:子弹飞出枪膛之前,受到枪膛内高温燃气的推动,子弹飞出枪膛以后,枪膛内高温燃气的推力就消失,子弹在空中高速飞行时,受到重力和空气阻力。

正确答案:A

点评:对空中飞行的物体进行受力分析时,往往只受重力和阻力作用,如果是质量较大低速运动的物体如投掷出去的铅球,空气阻力可以不记的。而向上的冲力或惯性力这些力,都是不存在的。

例4(05.北京)古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆,如图12-2所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是(   ) 

  1. L始终在增加,FL始终在增加      
  2. L始终在增加,FL始终在减小 
  3. L先增加后减小,FL始终在减小    
  4. L先减小后增加,FL先减小后增加

分析与解:当吊桥被吊起的过程中,如图12-3中虚线位置(1)所示,吊桥重力的力臂l在减小,而吊绳的拉力的力臂L却在增大,根据杠杆的平衡条件:FL=Gl可知,FL在减小;当吊桥被吊到虚线位置(2)的过程,重力的力臂l变小,所以FL也在变小,而F的力臂L则由大变小。

  正确答案:C

点评:解决杠杆的问题,必须先确定杠杆的五要素,再根据题目的已知条件,结合杠杆的平衡条件,进行推断。对于动态变化的杠杆问题,(如上题)可以取变化过程中的几个状态进行分析比较,从而得出结论。

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