题目内容
3.小瑞同学学习了“功”这一节后,知道功W=F•S,爱好学习的他联想到以前学习速度的公式v=$\frac{s}{t}$.于是他得到公式“W=F•v•t”,这个公式使他对“影响做功多少的因素产生了怀疑”.带着问题回到学校与同学共同准备了一些材料和仪器进行探究并讨论,请你按下列探究思想写出探究过程:
(1)提出问题:做功多少与什么因素有关.
(2)猜想与假设:做功多少可能与速度有关.
(3)设计实验和进行实验:让某一同学第一次慢慢从一楼上到二楼,第二次让该同学从一楼快跑上二楼,计算这两次该同学所做功的大小.
(4)分析与验证后,他们得出的结论是:同一个人用不同的速度从一楼上到二楼,据公式W=Fs=Gh可知,克服重力做功相等,故做功多少与速度无关.
(5)实验采用了控制变量法.
分析 功的计算公式是W=Fs,其中F表示作用物体上的力,s表示物体在力的方向上移动的距离,功的大小与作用物体上的力和在力的方向上移动的距离,由于影响做功因素较多,所以设计实验时应采用控制变量法.
解答 解:(1)提出问题:做功多少与什么因素有关.
(2)猜想与假设:做功多少可能与速度有关.
(3)设计实验和进行实验:让某一同学第一次慢慢从一楼上到二楼,第二次让该同学从一楼快跑上二楼,计算这两次该同学所做功的大小.
(4)分析与验证后,他们得出的结论是:同一个人用不同的速度从一楼上到二楼,据公式W=Fs=Gh可知,克服重力做功相等,故做功多少与速度无关.
(5)探究做功多少可能与速度有关,控制重力、高度不变,改变速度,实验采用了控制变量法.
故答案为:(1)做功多少与什么因素有关;(2)做功多少可能与速度有关;(3)让某一同学第一次慢慢从一楼上到二楼,第二次让该同学从一楼快跑上二楼,计算这两次该同学所做功的大小;(4)同一个人用不同的速度从一楼上到二楼,据公式W=Fs=Gh可知,克服重力做功相等,故做功多少与速度无关;(5)控制变量.
点评 本题考查了功的公式,弄清做功过程中的两个因素是本题的关键.
练习册系列答案
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14.某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”.他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小记录在表一、二中.

表一:G滑=2牛 表二:G滑=4牛
①分析比较表一或表二中F与G物的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G滑相同时,G物越大,F越大.
②分析比较实验序号2、6(或3、7或4、8或5、9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大.
③分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$(G物+G滑),由此可判断:按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体,若要省力,需要满足的条件是G物>G滑.
④该小组同学z做多次实验的目的是B.(选填“A”或“B”)
A.取平均值,减小误差 B.从实验数据中得到普遍规律
⑤若小王同学用G滑=5牛、G物=3牛的器材做次实验,则F=4牛;而小李同学根据实验推理可得到:当G滑=0N时,使用动滑轮匀速提升物体时,所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半.
表一:G滑=2牛 表二:G滑=4牛
| 实验 序号 | G物 (牛) | F (牛) | 实验 序号 | G物 (牛) | F (牛) | |
| 1 | 1 | 1.5 | 6 | 2 | 3.0 | |
| 2 | 2 | 2.0 | 7 | 4 | 4.0 | |
| 3 | 4 | 3.0 | 8 | 6 | 5.0 | |
| 4 | 6 | 4.0 | 9 | 8 | 6.0 | |
| 5 | 8 | 5.0 | 10 | 10 | 7.0 |
②分析比较实验序号2、6(或3、7或4、8或5、9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大.
③分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$(G物+G滑),由此可判断:按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体,若要省力,需要满足的条件是G物>G滑.
④该小组同学z做多次实验的目的是B.(选填“A”或“B”)
A.取平均值,减小误差 B.从实验数据中得到普遍规律
⑤若小王同学用G滑=5牛、G物=3牛的器材做次实验,则F=4牛;而小李同学根据实验推理可得到:当G滑=0N时,使用动滑轮匀速提升物体时,所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半.
11.
四个悬挂着的通草球,相互作用情况如图所示;如果a球带正电荷,那么d球( )
| A. | 一定带负电荷 | B. | 一定带正电荷 | ||
| C. | 一定不带电荷 | D. | 可能带负电荷,也可能不带电荷 |
18.蜂蜜由于粘性能粘住东西,这和磁铁能吸住小铁钉的现象有些相似.而在做火烧磁铁的实验时发现温度越高,磁性越弱.那么,液体的粘性又会怎样呢?会不会也有相似的关系呢?小强根据磁性与温度的关系,大胆地提出了自己的假说:物质的粘性也可能与温度有关,温度越高,粘性越小.也就是说,如果让同一种液体从相同的斜面流下,温度低时需要的时间长,温度高时需要的时间短.
想到自己的假说,小强兴奋起来,赶回家,设计了如下的实验方案:将蜂蜜分装入三个小瓶,一瓶放在冰箱,一瓶放在室内,另一瓶放在微波炉加热一会儿.然后找三支相同的试管,让爸爸妈妈帮忙,用三支滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜,同时、分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上,观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较,在爸爸妈妈的帮助下,顺利完成了实验,并记录实验数据:
小强和爸爸妈妈一起又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象进行了分析.小强象科学家那样得出了结论.请你回答:
(1)小强得出的结论是:有些物质,随着温度的升高,它的粘性变小.
(2)在上述探究过程中,小强运用了转换法,通过这种科学方法,将不能直接测量的粘性大小转换成可以测量的流淌时间.
(3)如图是粘滞计的工作原理:将被测液体注入后,释放砝码.在重力的作用下砝码向下运动,通过滑轮和绳子对圆柱体施加一个力,使圆柱体转动.注入不同的液体,圆柱体转动的速度不同,根据速度的不同就可以比较出液体粘性的大小.当将同一种液体加热后注入,会发现圆柱体转动的速度将变快.
(4)在日常生活中经常见到上述结论的有关实例,如:冬天食用油很难从瓶子里倒出来.
| 蜂 蜜 | 在冰箱中 | 在室内 | 经微波炉加热 |
| 温 度 | 较低 | 一般 | 较高 |
| 流淌时间 | 较长 | 一般 | 较短 |
小强和爸爸妈妈一起又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象进行了分析.小强象科学家那样得出了结论.请你回答:
(1)小强得出的结论是:有些物质,随着温度的升高,它的粘性变小.
(2)在上述探究过程中,小强运用了转换法,通过这种科学方法,将不能直接测量的粘性大小转换成可以测量的流淌时间.
(3)如图是粘滞计的工作原理:将被测液体注入后,释放砝码.在重力的作用下砝码向下运动,通过滑轮和绳子对圆柱体施加一个力,使圆柱体转动.注入不同的液体,圆柱体转动的速度不同,根据速度的不同就可以比较出液体粘性的大小.当将同一种液体加热后注入,会发现圆柱体转动的速度将变快.
(4)在日常生活中经常见到上述结论的有关实例,如:冬天食用油很难从瓶子里倒出来.
15.如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度.实验记录如表:
(1)实验中,加热时间实质上反映了沙子与水吸收热量的多少.
(2)根据实验数据小明画出了沙子的温度随时间变化的图象(图2),请再画出水的温度随时间变化的图象.
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多.
(4)已知c水=4.2×l03J/(kg•℃).在标准大气压下,质量为400g、温度为55℃的水,吸收8.4×104J的热量后,温度将升高50℃.
| 加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 温度/℃ | 沙子 | 20 | 25 | 29 | 34 | 38 |
| 水 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |
(2)根据实验数据小明画出了沙子的温度随时间变化的图象(图2),请再画出水的温度随时间变化的图象.
(3)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多.
(4)已知c水=4.2×l03J/(kg•℃).在标准大气压下,质量为400g、温度为55℃的水,吸收8.4×104J的热量后,温度将升高50℃.
12.小刘同学发现一杯热水冬天比夏天冷却快,为了掌握物体保温和快速降温的规律,小刘根据热水冷却快慢的一些现象,做了以下实验探究;
【提出问题】【进行猜想】
猜想一:热水冷却的快慢与温差(温差=热水温度-环境温度)有关
猜想二:热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关
猜想三:热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关
【进行实验,收集证据】
小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同).在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验.每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水.用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间.只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风.(水不溢出)
实验数据记入下表:
【分析与论证】
(1)请你提出一个新的科学猜想:热水冷却快慢还与水的质量有关;
(2)分析比较实验1和实验2的数据,可知热水表面空气流速越快.冷却时间越短;
(3)用序号为3、4、5的三个实验可以验证小刘的第二个猜想;(选填序号)
(4)在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中.小刘控制了热水的质量、容器的材料和热水表面空气的流速相同,应该比较实验1、3的数据进行分析.
【提出问题】【进行猜想】
猜想一:热水冷却的快慢与温差(温差=热水温度-环境温度)有关
猜想二:热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关
猜想三:热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关
【进行实验,收集证据】
小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯(5个杯子大小、形状完全相同).在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验.每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水.用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间.只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风.(水不溢出)
实验数据记入下表:
| 序号 | 杯子材枓 | 水的质量 | 有无电风扇吹风 | 起始温度/℃ | 终止温度/℃ | 室内环境温度/℃ | 冷却时间/S |
| 1 | 玻璃 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 30 | 920 |
| 2 | 玻璃 | 相等 | 有 | 90 | 50 | 30 | 612 |
| 3 | 玻璃 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 665 |
| 4 | 塑料 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 780 |
| 5 | 铝 | 相等 | 无 | 90 | 50 | 15 | 508 |
(1)请你提出一个新的科学猜想:热水冷却快慢还与水的质量有关;
(2)分析比较实验1和实验2的数据,可知热水表面空气流速越快.冷却时间越短;
(3)用序号为3、4、5的三个实验可以验证小刘的第二个猜想;(选填序号)
(4)在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中.小刘控制了热水的质量、容器的材料和热水表面空气的流速相同,应该比较实验1、3的数据进行分析.