题目内容
18.你也许会看到,在十字路口,一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面.绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢.【猜想与假设】小明看到这一现象后,提出了猜想:“机动车起动的快慢可能与质量有关”.
请你提出一个猜想:机动车的起动快慢可能与牵引力大小有关.
【设计并进行实验】
如果直接用卡车、小汽车和摩托车做实验,有些物理量难测量.所以,小明和几个同学设计如图116所示的装置进行实验.实验步骤如下,请你将未完成的部分填写完整.
①选取质量较小的砖块,称出小车和砖块的总质量m1.
②把砖块放到小车上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,并记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离为s1.
③保持质量不变,按步骤②重做一次,记下当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s2.
④把小车上的砖块换成质量较大的砖块,并称出它们的总质量m2.再次用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离s3;当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s4.
【交流与评估】
①这个实验完成了怎样的转换呢:在静止的小车上放上质量较大的砖块,是用它当作卡车(填“卡车”“小汽车”或“摩托车”),用弹簧测力计拉动测出拉力用以替代牵引力,测出起动后2s内前进的距离,是为了比较起动快慢.
②请你对上面的实验作出评估,找出实验中不容易操作的地方,并提出改进方法.上面实验难以控制拉力不变,在桌子边缘加一个定滑轮,通过定滑轮吊起重物相等的砖码,以保证拉力大小不变
分析 【猜想与假设】根据不同机动车的类型,发动机的功率(或牵引力)不同进行分析;
要探究速度变化快慢与牵引力的关系,需保持质量不变;
【交流与评估】①根据控制变量法结合猜想一的内容得出结论;利用速度的知识对其进行分析,时间相同,前进的路程不同,则速度不同;
②在实验中应拉动物体做匀速直线运动,这点是较难办到的.
解答 解:【猜想与假设】不同机动车的类型,发动机的功率(或牵引力)不同,所以机动车起动的快慢可能与牵引力或功率大小有关;
探究机动车起动的快慢与牵引力大小的关系,需保持机动车的质量不变;
【交流与评估】①猜想一:机动车起动的快慢可能与其质量大小有关,所以要验证猜想一,应该使牵引力大小相同,比较1、4两次的实验数据;
用弹簧测力计拉动测出拉力用以替代牵引力;
同样是2s,所用的时间相同,前进的距离越大,说明启动的速度越快,所以测出启动后2s内前进的距离,是为了比较启动的快慢;
②上面实验难以控制拉力不变,在桌子边缘加一个定滑轮,通过定滑轮吊起重物相等的砖码,以保证拉力大小不变.
故答案为:机动车的起动快慢可能与牵引力大小有关;质量;卡车;牵引力;起动快慢;上面实验难以控制拉力不变,在桌子边缘加一个定滑轮,通过定滑轮吊起重物相等的砖码,以保证拉力大小不变.
点评 此题是探究影响机动车起动的快慢的因素,考查了学生对生活现象的观察及分析能力,同时考查了控制变量法在实验中的应用,还涉及到了速度的有关知识.
练习册系列答案
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8.在学习了“影响导体电阻大小的因素”后,小梦想探究“2B铅笔芯的导电性能随温度的变化规律”.如果是你来设计实验,请写出你需要补充的器材(物品).实验步骤和现象.
(1)器材:电源、开关、导线、火柴、酒精灯、粗细均匀的2B铅笔芯、手表、小灯泡
(2)步骤和现象:用导线将电源、开关、铅笔芯、小灯泡连成串联电路;闭合开关,用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次灯泡的亮度.
(3)下面是小梦咋实验过程中记录的表格,请你帮他分析并写出实验结论.
实验结论:铅笔芯的电阻随温度的升高而减小.
(1)器材:电源、开关、导线、火柴、酒精灯、粗细均匀的2B铅笔芯、手表、小灯泡
(2)步骤和现象:用导线将电源、开关、铅笔芯、小灯泡连成串联电路;闭合开关,用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次灯泡的亮度.
(3)下面是小梦咋实验过程中记录的表格,请你帮他分析并写出实验结论.
| 加热时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 |
| 灯泡亮度 | 暗 | 亮 | 较亮 | 最亮 |
9.王宇同学将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲)探究串联电路的特点.当他闭合开关S1时,发现LED灯亮而小灯泡L不亮.针对这种现象,他作出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,王宇进行了如下实验:

实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,小灯泡L发光.
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关,
依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如表.
(1)根据实验一的现象,可知猜想一是小灯泡L发光(填“正确”或“错误”)的.
(2)实验二中,某次测量时电压表示数如图丙所示,此时电压表读数为2.3伏.
(3)在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向b端移动.
(4)根据实验二的数据,可知猜想二是正确(填“正确”或“错误”)的.
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,王宇进行了如下实验:
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,小灯泡L发光.
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关,
依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如表.
| 实验次数 | 电压(伏) | 电流(毫安) | 电阻(欧) |
| 1 | 1.4 | 12 | 116.7 |
| 2 | 1.6 | 14 | 114.3 |
| 3 | 1.8 | 16 | 112.5 |
| … | … | … | … |
(2)实验二中,某次测量时电压表示数如图丙所示,此时电压表读数为2.3伏.
(3)在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向b端移动.
(4)根据实验二的数据,可知猜想二是正确(填“正确”或“错误”)的.
6.篮球由静止开始下落,反弹的高度与哪些因素有关?小林与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想.
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号(指篮球的质量和直径)有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关;
请你提出另一种猜想,猜想4:篮球反弹的高度可能与篮球的充气情况有关.
于是,小林用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验.通过实验,得到的实验数据如表:
(1)要验证猜想1,需要选用实验序号为1、4的两组数据进行分析.
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与下落高度、地面材料有关.
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号(指篮球的质量和直径)有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关;
请你提出另一种猜想,猜想4:篮球反弹的高度可能与篮球的充气情况有关.
于是,小林用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验.通过实验,得到的实验数据如表:
| 实验序号 | 球的型号 | 下落高度/cm | 地面材料 | 反弹高度/cm |
| 1 | #7 | 120 | 木质 | 80 |
| 2 | #7 | 120 | 水泥 | 90 |
| 3 | #7 | 150 | 水泥 | 110 |
| 4 | #6 | 120 | 木质 | 80 |
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与下落高度、地面材料有关.
13.
某兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同,如石子下落比羽毛快得多,于是他们联想到“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”,并作出以下猜想:
猜想一:物体下沉快慢与物体质量有关;
猜想二:物体下沉快慢与液体种类有关;
猜想三:物体下沉快慢与物体体积有关;
猜想四:物体下沉快慢与物体形状有关;
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形 状相同的小瓶,还有细沙、水、牛奶、食用油等器材,进行探究实验,将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉,每次下沉深度均为0.3m.记录的部分实验数据如下表.
(1)物体在液体中下沉的深度相同时,通过比较物体的下沉时间判断下沉的快慢.
(2)图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象,其中反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是c.
(3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据,可以得出的结论是:物体的质量越大,物体下沉越快.
猜想一:物体下沉快慢与物体质量有关;
猜想二:物体下沉快慢与液体种类有关;
猜想三:物体下沉快慢与物体体积有关;
猜想四:物体下沉快慢与物体形状有关;
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形 状相同的小瓶,还有细沙、水、牛奶、食用油等器材,进行探究实验,将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉,每次下沉深度均为0.3m.记录的部分实验数据如下表.
| 实验序号 | 液体 | 质量m/g | 下沉时间t/s |
| 1 | 水 | 20 | 0.53 |
| 2 | 25 | 0.40 | |
| 3 | 30 | 0.30 | |
| 4 | 牛奶 | 20 | 0.70 |
| 5 | 25 | 0.50 | |
| 6 | 30 | 0.45 | |
| 7 | 食用油 | 20 | 0.87 |
| 8 | 25 | 0.70 | |
| 9 | 30 | 0.60 |
(2)图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象,其中反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是c.
(3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据,可以得出的结论是:物体的质量越大,物体下沉越快.
3.
育才中学科技小组按照教材的要求安装了一台直流电动机模型,他们想测量该直流电动机将电能转化为机械能的效率,为此他们想出了如下办法:按图示装置用电动机通过轻绳提升一重物,通过测量,计算出电动机消耗的电能E总和输出机械能E机,用η=$\frac{{E{\;}_机}}{{E_总^{\;}}}$×100%来计算电动机的效率.实验步骤如下:
A、用天平测出重物的质量m=100g.
B、闭合开关S后,重物在电动机的牵引下从静止开始上升,用电压表和电流表测量电动机两端电压U和流过电动机的电流I,并测量出从闭合开关S起到断开开关S的时间t表示电流做功的时间,并将数据记录在列表格1中.
表1
C、在重物右侧固定一竖直放置的刻度尺,从闭合开关S起到断开开关S过程中,每隔1s,记录重物的位置,并将数据记录在如表格2中:
表2
根据上述实验步骤,回答以下问题:
(1)10s内重物运动的平均速度是0.08m/s.(注意单位)
(2)在计算电动机输出的机械能时出现了两种设计方案:
方案1:电动机输出的机械能转移到重物上,是通过轻绳的拉力做功实现的,因此,电动机输出的机械能等于轻绳拉力所做的功.又因为轻绳对重物的拉力F等于重物的重力mg,用h表示重物在t时间内从静止开始上升的高度,则E机=W=Fh=mgh.
方案2:电动机输出的机械能转移到重物上,增加了重物的机械能(动能和势能),通过查阅资料知,当物体运动的速度为v时动能为Ek=$\frac{1}{2}$mv2,当物体上升的高度为h时,增加的重力势能为mgh,可计算出E机=E重物=$\frac{1}{2}$mv2+mgh.
上述两种方案中,其中某一方案有一明显的错误,请指出有错误的方案,并指明错误.
错误方案是:方案1(填写序号),错误是:前六秒内物体所受拉力大于物体的重力.
(3)利用你所选择的正确方案计算出电动机将电能转化为机械能的效率η.要求写出计算过程.(计算中取g=10N/kg)
(4)完成了上述探究活动后,他们想对“影响电动机效率的因素”进行探究,他们提出如下猜想:猜想①:可能跟电动机工作时间有关;
猜想②:可能跟所提升重物的质量有关.
关于“影响电动机效率的因素”,你还能提出什么猜想?(只要写一条)
猜想③:可能跟电动机工作电压(电流)有关.
请你在上述三个猜想中任选一个猜想,简要写出你的探究方案.
A、用天平测出重物的质量m=100g.
B、闭合开关S后,重物在电动机的牵引下从静止开始上升,用电压表和电流表测量电动机两端电压U和流过电动机的电流I,并测量出从闭合开关S起到断开开关S的时间t表示电流做功的时间,并将数据记录在列表格1中.
表1
| 电压U/V | 电流I/A | 时间t/s |
| 2.0 | 0.05 | 10 |
表2
| 时间t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 位置/cm | 0 | 2.0 | 6.5 | 13.0 | 21.5 | 30.5 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
(1)10s内重物运动的平均速度是0.08m/s.(注意单位)
(2)在计算电动机输出的机械能时出现了两种设计方案:
方案1:电动机输出的机械能转移到重物上,是通过轻绳的拉力做功实现的,因此,电动机输出的机械能等于轻绳拉力所做的功.又因为轻绳对重物的拉力F等于重物的重力mg,用h表示重物在t时间内从静止开始上升的高度,则E机=W=Fh=mgh.
方案2:电动机输出的机械能转移到重物上,增加了重物的机械能(动能和势能),通过查阅资料知,当物体运动的速度为v时动能为Ek=$\frac{1}{2}$mv2,当物体上升的高度为h时,增加的重力势能为mgh,可计算出E机=E重物=$\frac{1}{2}$mv2+mgh.
上述两种方案中,其中某一方案有一明显的错误,请指出有错误的方案,并指明错误.
错误方案是:方案1(填写序号),错误是:前六秒内物体所受拉力大于物体的重力.
(3)利用你所选择的正确方案计算出电动机将电能转化为机械能的效率η.要求写出计算过程.(计算中取g=10N/kg)
(4)完成了上述探究活动后,他们想对“影响电动机效率的因素”进行探究,他们提出如下猜想:猜想①:可能跟电动机工作时间有关;
猜想②:可能跟所提升重物的质量有关.
关于“影响电动机效率的因素”,你还能提出什么猜想?(只要写一条)
猜想③:可能跟电动机工作电压(电流)有关.
请你在上述三个猜想中任选一个猜想,简要写出你的探究方案.
10.
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,如果空气的阻力相对于物体的重力可以忽略,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,小刚同学有如下猜想:
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.
为了验证猜想的正确性,小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验,数据记录如表:
(1)为了验证猜想一,应比较实验序号1、3;为了验证猜想二,应比较实验序号1、2;为了验证猜想三,应比较实验序号3、4.
(2)实验结论:自由落体运动时间与物体下落的高度有关.
(3)图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下的小球下落时的运动状态,可以看出小球在做变速(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
(4)小莉同学也对这个问题进行了探究,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不相等,原因是空气阻力对纸团的影响较大,不能忽略.
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.
为了验证猜想的正确性,小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验,数据记录如表:
| 实验 序号 | 材料 | 物体 质量/kg | 下落 高度/m | 下落 时间/s |
| 1 | 铁球 | 0.1 | 20 | 1.96 |
| 2 | 铁球 | 0.1 | 30 | 2.47 |
| 3 | 铅球 | 0.1 | 20 | 1.96 |
| 4 | 铅球 | 0.2 | 20 | 1.96 |
(2)实验结论:自由落体运动时间与物体下落的高度有关.
(3)图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下的小球下落时的运动状态,可以看出小球在做变速(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
(4)小莉同学也对这个问题进行了探究,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不相等,原因是空气阻力对纸团的影响较大,不能忽略.
7.2016年1月,申城遭遇“最冷一周“,遭遇寒潮期间的最低温度约为( )
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