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題目:
【例題】(2022年高三物理二模)
實驗裝置:一個帶有漏斗的玻璃管,一個輕質小球,一個彈簧測力計。
實驗步驟:
1. 將小球用細線懸掛起來,并使小球靜止在玻璃管內。
2. 用彈簧測力計測量小球的重力G。
3. 將小球從靜止釋放,觀察小球的運動情況,并記錄彈簧測力計的讀數F。
4. 重復實驗多次,求出每次實驗中小球的平均速度v和彈簧測力計的平均讀數F'。
實驗分析:
1. 小球從靜止釋放后,受到重力和空氣阻力的作用。由于空氣阻力的大小與速度無關,因此小球的運動情況是勻加速直線運動。
2. 根據牛頓第二定律,小球受到的合力為F - G - f,其中f為空氣阻力。由于空氣阻力恒定,因此加速度恒定,即a = (F - G - f)/m。
3. 根據勻變速直線運動規律,速度與時間的關系為v = at,其中t為時間。實驗中多次測量時間t和對應的速度v,可以得到小球的平均速度v和彈簧測力計的平均讀數F'。
實驗結論:
1. 小球受到的重力G與空氣阻力f的大小相等,方向相反。
2. 小球的加速度a與空氣阻力的大小無關,恒定不變。
3. 小球的平均速度v與時間t成正比關系。
注意:以上例題僅為模擬試題中的一個示例,不代表真實考試題目。實際考試中可能存在差異和變化。