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物理考題:逆風騎自行車時.風速越大.行走越困難.這是因為受到空氣阻力的

更新時間:2024-01-16 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:

逆風騎自行車時,風速越大,行走越困難,這是因為受到空氣阻力的作用.物體所受空氣阻力大小與哪些因素有關呢?小明猜想可能與風速有關.為驗證以上猜想,小華選用了如下器材:可調速電風扇(高、中、低三檔)、彈簧測力計、光滑玻璃板、小車.設計了如圖所示實驗.VUn物理好資源網(原物理ok網)

(1)小華用電風扇向小車及擋板吹風,來探究小車運動時受到的空氣阻力.他向左水平勻速拉動彈簧測力計,根據________的知識,通過彈簧測力計即可測出小車受到的空氣阻力.VUn物理好資源網(原物理ok網)

(2)小華在探究“小車所受空氣阻力與風速”關系時,保持其它條件相同情況下,測得數據如下:VUn物理好資源網(原物理ok網)

風速
小車受到的空氣阻力/N0.82.23.8
通過對表中數據分析,可得出的結論是:________.VUn物理好資源網(原物理ok網)

(3)你認為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還有________(寫出一個).VUn物理好資源網(原物理ok網)

(4)如果在步驟(1)中,如果把光滑玻璃板換成粗糙的木板,則測力計的讀數________小車受到的空氣阻力.(選填“大于”、“等于”或“小于”)

試題答案

解:(1)空氣的阻力無法直接進行測量,因此,我們采用轉換法的思想,通過二力平衡將空氣的阻力轉換為彈簧測力計對小車的拉力,從而進行間接測量;VUn物理好資源網(原物理ok網)

故答案為:二力平衡.VUn物理好資源網(原物理ok網)

(2)分析表中數據可知,迎風面積相同,風速越大時,小車所受阻力的變化情況0.8N<2.2N<3.8N,說明阻力也越大,因此可得出結論:在迎風面積相同時,風速越大,阻力越大;VUn物理好資源網(原物理ok網)

故答案為:在迎風面積相同時,風速越大,阻力越大.VUn物理好資源網(原物理ok網)

(3)除了前面研究的較為明顯的迎風面積、風速兩個因素外,物體的形狀、空氣的溫度等也可能會對空氣阻力的大小造成影響.VUn物理好資源網(原物理ok網)

故答案為:物體的形狀(或空氣的溫度等)VUn物理好資源網(原物理ok網)

(4)如果在步驟(1)中,如果把光滑玻璃板換成粗糙的木板,彈簧測力計的拉力不但要克服風的阻力,還要克服木板的摩擦力,因此示數會變大,大于空氣阻力..VUn物理好資源網(原物理ok網)

故答案為:大于.VUn物理好資源網(原物理ok網)

試題解析

(1)將小車與擋板看作一個整體,此時它受到的風的阻力與彈簧測力計對它的拉力是一對平衡力,據此可得出阻力的大小;VUn物理好資源網(原物理ok網)

(2)通過比較低、中、高三個檔位時小車受到的阻力情況,結合控制變量法的要求,可得出相應的結論;VUn物理好資源網(原物理ok網)

(3)運動物體的形狀,空氣的溫度等都有可能成為影響空氣阻力大小的因素;VUn物理好資源網(原物理ok網)

(4)光滑的玻璃板,摩擦力很小可以忽略,但是粗糙的木板摩擦力就不能忽略了.VUn物理好資源網(原物理ok網)

點評:((1)通過轉換法和二力平衡的原理,將空氣的阻力轉換為彈簧測力計對小車的拉力來進行測量,較為巧妙;VUn物理好資源網(原物理ok網)

(2)同時對實驗過程中控制變量法的運用也是實驗成功的關鍵.如:選擇玻璃板表面是為了減小摩擦對測量的影響,選擇同一形狀的擋板是為了避免物體形狀對測量的影響等.VUn物理好資源網(原物理ok網)

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