在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩 _______ (选填“相同”或“不同”)的长度(未超过其弹性限度),将小球置于弹簧右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较 ________________ ,从而比较弹性势能的大小。
(2)为验证猜想二,需选用 ______________________ 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 _______ (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松手后小球碰到同一位置的相同木块,对数据进行比较分析,若 __________________ ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大。由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上。小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶。爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。根据二力平衡。弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
汽车速度v/(m•s | 5 | 10 | 15 | 20 |
弹簧测力计示数F/N | 0.1 | 0.5 | 1.1 | 1.9 |
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,是为了减小 对实验结果的影响。
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越 。
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大? 在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴做 运动(g=10N/kg)。
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与 有关。
如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (能/不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是: ( )(2分)
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小书片是比较容易获取的才料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
(5)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在 (水平方向/竖直方向/任意方向)做匀速直线运动,根据观察到 现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
理想实验是科学研究中的一种重要方法,它是将实验条件、过程在思维中以理想化的方式表现出来,如为了研究轻重不同的物体在真空中的下落快慢,科学家曾做过下面的理想实验:将大小相同的金、铅、木三个实心小球,分别同时放入三种密度不同的介质中(ρ介质1>ρ介质2>ρ介质3),观察比较三个小球下落的快慢,如图所示。
试回答下列问题:
(1)“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度,由静止同时释放,下落到相同位置时所需的 得出。
(2)在上述实验中,三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是 。
(3)进一步推理可得,当三个小球在真空时,它们下落快慢的差异将:( ) (2分)
A、增大 B、减小 C、为零
如图所示,一个质量为m的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作匀速直线运动,已知m=4Kg,F=10N,本题g=10N/Kg。
(1)求该物体受到的重力;
(2)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(3)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的,在物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ(在水平面上,压力和重力的大小相等)。