题目内容
【题目】请解答下列两个力学实验问题。
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(1)用图1的实验装置探究“力的作用效果与哪些因素有关”,装置由钢片和钩码等组成。实验中是通过钢片的形变程度反映力的作用效果,每个钩码重为G。
①比较甲、乙实验可得:力的作用效果与力的______有关。
②比较甲、丁实验可得:______。
③比较______实验可得:力的作用效果与力的作用点有关。
(2)用如图2装置,模拟伽俐略“推断物体不受力时的运动情况”的实验。实验中,让同一小车从同一斜面同一高度由______滑下,让小车分别在铺有毛巾、棉布和木板的水平面上运动。实验发现:小车在较粗糙的毛巾表面上运动的距离最短,在较光滑的木板表面上运动的距离最长,说明在其它条件相同时,运动小车受到阻力越______,运动的距离越长;假如平面足够光滑,小车不受阻力(空气阻力也排除),运动小车将做______运动。
【答案】大小 力的作用效果与力的方向有关 甲和丙 静止 小 匀速直线
【解析】
(1)力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,根据控制变量法,对比分析图中的相同因素和不同因素;
(2)在探究阻力对物体运动的影响时,为使小车在水平面上运动时具有相同的初速度,应让同一小车从同一斜面的同一高度滑下;且水平面越光滑,阻力越小,小车运动得越远;若平面绝对光滑,小车将永远不停地运动下去。
(1)①通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:甲中一个砝码弯曲程度比乙中两个砝码弯曲程度小,故力的作用效果与力的大小有关;
②通过比较甲和丁中钢片的弯曲方向,可知,同样大小的力向上拉和向下拉效果不同,故力的作用效果与力的方向有关;
③要探究力的作用效果与力的作用点的关系,需要控制力的大小和方向相同,力的作用点不同,比较力的作用效果,图甲和丙符合题意;
(2)实验时,让同一小车从同一斜面的同一高度静止滑下,其目的是小车在平面上运动时具有相同的初速度;
从实验事实可知,小车受到的阻力越小,速度变化越慢,运动状态变化越慢,运动的距离就会越远;
假如平面足够光滑,小车不受阻力,则物体运动状态不变,将做匀速直线运动。
【题目】如图甲所示是路边交通指示牌,通过横杆 A、B 与立柱相连,细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。
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(1)小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动,如图乙 所示,分別在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:
压力/N 类型 | 3 | 6 | 9 | 12 |
圆纸管 | 完好 | 完好 | 完好 | 完好 |
方纸管 | 完好 | 完好 | 严重瘪 | 严重瘪 |
在探究过程中,除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外,还要保持纸管的_________相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。
(2)图甲中指示牌和立柱的总质量是 300kg, 长为 4m,高为 2.5m,AB间距离为1m。(忽略指示牌与立柱之间的距离,g取 10N/kg)立柱对横杆B的作用力的方向是_________, 大小是_________N。横杆B对立柱压力的受力面积为 400cm2,则横杆 B 对立柱的压强是_____ Pa。立柱固定在地面上,为了增加立柱的稳定性,最好在立柱底座的_________(左/右)侧增加固定螺丝。
(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例_________。