11.
某同学探究物块以一定的速度v0从斜面底端上滑的最大距离L与哪些因素有关.他猜想最大距离L可能与斜面的倾角θ、物块的质量m、速度v0的大小三个因素有关.他选用若干相同材料的长方体物块和同一斜面进行实验.将物块从斜面的底端以速度v0沿斜面向上弹出,测得最大距离L,如图所示.改变相关条件,多次实验,并将实验数据记录在表中:
(1)分析比较实验序号2、8或3、9的数据及相关条件,可得:不同物块,在斜面底端以相同的速度v0沿倾角θ相同的同一斜面向上弹出,上滑的最大距离L与物块质量m大小无关.
(2)分析比较实验序号1与2、5与6或9与10的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在倾角θ相同、同一斜面底端的同一物块,以不同的速度v0沿斜面向上弹出时,上滑的最大距离L与物块的速度v0有关.
(3)该同学分析了表一、表二中实验数据后得出的结论是:同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上弹出,斜面倾角θ越大,上滑的最大距离L越小.您认为他的观点是错误的(选填“正确”或“错误”),您判断的依据是由表二中12、13、14实验数据可得出的结论:同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上弹出,斜面倾角θ越大,上滑的最大距离L越大.
(4)完成上述实验后,有同学提出新的猜想:上滑的最大距离L还可能与物块和斜面的材料有关.为了验证猜想,应增加的器材是不同材料的物块和斜面.
| 表一:m1=0.2千克 | 表二:m2=0.4千克 | |||||||
| 序号 | θ | v0 (米/秒) | L (米) | 序号 | θ | v0 (米/秒) | L (米) | |
| 1 | 8° | 1 | 0.0566 | 8 | 8° | 2 | 0.2263 | |
| 2 | 8° | 2 | 0.2263 | 9 | 16° | 3 | 0.4500 | |
| 3 | 16° | 3 | 0.4500 | 10 | 16° | 4 | 0.8000 | |
| 4 | 23° | 3 | 0.4156 | 11 | 23° | 4 | 0.7390 | |
| 5 | 53° | 3 | 0.3600 | 12 | 53° | 5 | 1.0000 | |
| 6 | 53° | 4 | 0.6400 | 13 | 68° | 5 | 1.0352 | |
| 7 | 68° | 4 | 0.6626 | 14 | 83° | 5 | 1.1547 | |
(2)分析比较实验序号1与2、5与6或9与10的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在倾角θ相同、同一斜面底端的同一物块,以不同的速度v0沿斜面向上弹出时,上滑的最大距离L与物块的速度v0有关.
(3)该同学分析了表一、表二中实验数据后得出的结论是:同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上弹出,斜面倾角θ越大,上滑的最大距离L越小.您认为他的观点是错误的(选填“正确”或“错误”),您判断的依据是由表二中12、13、14实验数据可得出的结论:同一物块,在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上弹出,斜面倾角θ越大,上滑的最大距离L越大.
(4)完成上述实验后,有同学提出新的猜想:上滑的最大距离L还可能与物块和斜面的材料有关.为了验证猜想,应增加的器材是不同材料的物块和斜面.
10.
当小球静止在水平面上,小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力,如图(a)所示.用细绳(沿斜面方向)拉住的小球也能静止在斜面上,这时除重力外,小球还受到斜面的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T,如图(b)所示.小红和小明决定研究:当小球静止在斜面上时,斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况.他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实验,实验中用台式测力计测量支持力N,用弹簧测力计测量拉力T.每一组实验时,他们先将支持面水平放置,然后改变支持面与水平面的夹角θ,并保持拉力T的方向始终沿斜面向上,实验装置如图所示,实验数据记录如表一、表二所示.
①小球甲所受的重力为10牛,小球乙所受的重力为6牛.
②分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角θ、支持力N以及拉力T,可得出初步结论是:当小球重力一定时,随着夹角θ增大,支持力N减小,拉力T增大.
③在表一(或表二)中有两次实验序号的支持力N、拉力T的数据恰好是互换的.若这一现象不是偶然,出现此现象的条件可能是:相应两次实验的支持面与水平面夹角θ之和为90°.
④在上述小球静止在斜面上的情况中,小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代,请你利用平衡力的知识,判断该合力F的大小与方向:合力F大小为物重G,方向竖直向上.
表一 小球甲
表二 小球乙弹簧A
0 182208 182216 182222 182226 182232 182234 182238 182244 182246 182252 182258 182262 182264 182268 182274 182276 182282 182286 182288 182292 182294 182298 182300 182302 182303 182304 182306 182307 182308 182310 182312 182316 182318 182322 182324 182328 182334 182336 182342 182346 182348 182352 182358 182364 182366 182372 182376 182378 182384 182388 182394 182402 235360
①小球甲所受的重力为10牛,小球乙所受的重力为6牛.
②分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角θ、支持力N以及拉力T,可得出初步结论是:当小球重力一定时,随着夹角θ增大,支持力N减小,拉力T增大.
③在表一(或表二)中有两次实验序号的支持力N、拉力T的数据恰好是互换的.若这一现象不是偶然,出现此现象的条件可能是:相应两次实验的支持面与水平面夹角θ之和为90°.
④在上述小球静止在斜面上的情况中,小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代,请你利用平衡力的知识,判断该合力F的大小与方向:合力F大小为物重G,方向竖直向上.
表一 小球甲
| 实验 序号 | 夹角 θ | 支持力N(牛) | 拉力T (牛) |
| 6 | 0° | 10 | 0 |
| 7 | 37° | 8.0 | 6.0 |
| 8 | 45° | 7.1 | 7.1 |
| 9 | 53° | 6.0 | 8.0 |
| 10 | 60° | 5.0 | 8.7 |
| 实验 序号 | 夹角 θ | 支持力N(牛) | 拉力T (牛) |
| 1 | 0° | 6.0 | 0 |
| 2 | 30° | 5.2 | 3.0 |
| 3 | 45° | 4.2 | 4.2 |
| 4 | 53° | 3.6 | 4.8 |
| 5 | 60° | 3.0 | 5.2 |