9. 快速骑自行车时,我们会感受到空气阻力。由此,某同学猜想:物体受到空气阻力的大小与物体运动速度有关。于是,他搭建了如图所示的实验装置进行模拟实验。保持电风扇到挡板的距离不变,分别以低、中、高三挡的风速吹向挡板,当弹簧测力计的示数稳定时,读出测力计的示数并记录在下表中。


(1)实验中当弹簧测力计示数稳定时,以电风扇吹出的空气作为参照物,小车是
(2)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,目的是
(3)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,这是利用了
(4)分析表中实验数据可知:
(5)空气阻力有时会给人们带来不便,我们要想办法减小空气阻力;有时空气阻力对人们又是有利的,我们可以充分利用。请写出一种利用空气阻力的实例:
(1)实验中当弹簧测力计示数稳定时,以电风扇吹出的空气作为参照物,小车是
运动的(向左运动)
。(2)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,目的是
为了减少摩擦对实验的影响
。(3)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,这是利用了
二力平衡
的知识。(4)分析表中实验数据可知:
当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大
。(5)空气阻力有时会给人们带来不便,我们要想办法减小空气阻力;有时空气阻力对人们又是有利的,我们可以充分利用。请写出一种利用空气阻力的实例:
跳伞运动员打开降落伞以增大空气阻力(其他答案合理也可)
。答案
9.(1)运动的(向左运动) (2)为了减少摩擦对实验的影响 (3)二力平衡 (4)当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大 (5)跳伞运动员打开降落伞以增大空气阻力(其他答案合理也可)
解析
【分析】
1. 第(1)题:判断物体运动状态需看相对参照物的位置是否变化,稳定时空气流动,小车相对空气位置改变,故为运动。
2. 第(2)题:小车滚动摩擦小于木块滑动摩擦,光滑木板减小接触面粗糙程度,目的是减小摩擦对实验的干扰,使测力计示数更准确。
3. 第(3)题:稳定时小车及挡板受力平衡,空气阻力与测力计拉力是平衡力,利用二力平衡原理。
4. 第(4)题:控制其他条件不变,改变风速(速度),风速越大测力计示数越大,说明空气阻力随速度增大而增大,结论需体现控制变量。
5. 第(5)题:结合生活实例,找出利用空气阻力的例子,如跳伞运动员的降落伞。
【解析】
(1)当弹簧测力计示数稳定时,以电风扇吹出的空气为参照物,小车与空气的相对位置不断发生变化,因此小车是运动的。
(2)小车的滚动摩擦比木块的滑动摩擦小,将其放在表面平滑的木板上,可进一步减小接触面的粗糙程度,目的是减少摩擦对实验的影响,使测力计示数更接近空气阻力。
(3)弹簧测力计的示数稳定时,小车及挡板受到的空气阻力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡知识,这两个力大小相等,因此测力计示数近似等于空气阻力。
(4)实验中保持电风扇到挡板的距离不变(即其他条件相同),分别改变风速(物体相对空气的运动速度),发现风速越大,弹簧测力计示数越大,说明空气阻力越大,因此结论为:当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大。
(5)利用空气阻力的实例:跳伞运动员打开降落伞,通过增大受力面积来增大空气阻力,减慢下落速度,保障安全(合理即可)。
【答案】
9.(1)运动的(向左运动) (2)为了减少摩擦对实验的影响 (3)二力平衡 (4)当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大 (5)跳伞运动员打开降落伞以增大空气阻力(其他答案合理也可)
【知识点】
参照物、二力平衡、空气阻力
【点评】
本题围绕空气阻力的探究,综合考查了参照物判断、二力平衡、实验分析及生活应用等知识点,注重基础概念与实验方法的结合,难度适中,能较好考查学生的物理应用能力。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)题:判断物体运动状态需看相对参照物的位置是否变化,稳定时空气流动,小车相对空气位置改变,故为运动。
2. 第(2)题:小车滚动摩擦小于木块滑动摩擦,光滑木板减小接触面粗糙程度,目的是减小摩擦对实验的干扰,使测力计示数更准确。
3. 第(3)题:稳定时小车及挡板受力平衡,空气阻力与测力计拉力是平衡力,利用二力平衡原理。
4. 第(4)题:控制其他条件不变,改变风速(速度),风速越大测力计示数越大,说明空气阻力随速度增大而增大,结论需体现控制变量。
5. 第(5)题:结合生活实例,找出利用空气阻力的例子,如跳伞运动员的降落伞。
【解析】
(1)当弹簧测力计示数稳定时,以电风扇吹出的空气为参照物,小车与空气的相对位置不断发生变化,因此小车是运动的。
(2)小车的滚动摩擦比木块的滑动摩擦小,将其放在表面平滑的木板上,可进一步减小接触面的粗糙程度,目的是减少摩擦对实验的影响,使测力计示数更接近空气阻力。
(3)弹簧测力计的示数稳定时,小车及挡板受到的空气阻力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡知识,这两个力大小相等,因此测力计示数近似等于空气阻力。
(4)实验中保持电风扇到挡板的距离不变(即其他条件相同),分别改变风速(物体相对空气的运动速度),发现风速越大,弹簧测力计示数越大,说明空气阻力越大,因此结论为:当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大。
(5)利用空气阻力的实例:跳伞运动员打开降落伞,通过增大受力面积来增大空气阻力,减慢下落速度,保障安全(合理即可)。
【答案】
9.(1)运动的(向左运动) (2)为了减少摩擦对实验的影响 (3)二力平衡 (4)当其他条件相同时,物体运动速度越大,所受空气阻力越大 (5)跳伞运动员打开降落伞以增大空气阻力(其他答案合理也可)
【知识点】
参照物、二力平衡、空气阻力
【点评】
本题围绕空气阻力的探究,综合考查了参照物判断、二力平衡、实验分析及生活应用等知识点,注重基础概念与实验方法的结合,难度适中,能较好考查学生的物理应用能力。
【难度系数】
0.6
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