题目内容
11.为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车之前(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
| 时间/s | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| 速度/m•s-1 | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?同意,在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大..
分析 本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景,考查对基本实验(探究加速度与力的关系)变通与创新能力.实验原理是牛顿第二定律.利用题中数据可建立v-t图象,由v-t图象可得到不同速度时的加速度,再由牛顿第二定律可得到不同速度时的空气阻力,这就可以直到空气阻力与速度的关系.
解答 解:(1)平衡了小车与木板间的阻力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车之前接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)合理选取坐标刻度,尽可能使图象“充满”坐标平面,利用题中所给数据描点连线,得到小车的v-t图象如图所示.![]()
(3)由小车的v-t图象可知,随小车速度的增大,其加速度(图象斜率)变小,由牛顿第二定律可知,小车所受合外力随速度增大而减小.由于小车所受拉力大小一定,摩擦力已经平衡掉,所以合力减小必是由空气阻力增大引起的.所以,随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大.该同学的观点正确.
故答案为:(1)之前
(2)如图所示
(3)同意,在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大.
点评 本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景,考查对基本实验(探究加速度与力的关系)变通与创新能力,所以我们要对书本上的实验问题掌握到位.
练习册系列答案
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1.
如图所示,物体A、B、C质量分别为m、2m、4m,A与天花板间,B与C之间用轻弹簧连接,当系统平衡后,突然将A、B间绳烧断,在绳断的瞬间,A、B、C的加速度分别为(以向下的方向为正方向)( )
| A. | g,g,g | B. | -5g,-2g,0 | C. | -6g,3g,0 | D. | -g,3g,g |
19.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )
| A. | 电势差是矢量,电场力做的功是标量 | |
| B. | 在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大 | |
| C. | 在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零 | |
| D. | 在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零 |
6.
如图,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间( )
| A. | 图甲中A球的加速度为零 | |
| B. | 图乙中两球加速度均为gsin θ | |
| C. | 图乙中轻杆的作用力一定不为零 | |
| D. | 图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍 |
1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( )
| A. | 点电荷就是体积足够小的电荷 | |
| B. | 点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 | |
| C. | 根据F=k$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$可知,当r→0时,F→∞ | |
| D. | 静电力常量的数值是由实验得到的 |