13. 在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如图所示,比较小车沿水平面运动的距离。

请你观察实验现象后回答下列问题。
(1)同一小车分三次从同一斜面的
(2)实验发现,表面越光滑,小车滑得越
请你观察实验现象后回答下列问题。
(1)同一小车分三次从同一斜面的
相同
(填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,目的是使小车在水平面上开始运动时,具有相同的速度
。(2)实验发现,表面越光滑,小车滑得越
远
(填“远”或“近”),由实验进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做匀速直线
运动。答案
13.(1)相同 速度 (2)远 匀速直线
解析
【分析】
本题是探究阻力对物体运动影响的实验,需运用控制变量法分析实验设计与现象。首先,为保证小车到达水平面时的初速度一致,要控制小车从同一斜面的相同高度滑下;其次,通过对比不同粗糙表面上小车的运动距离,总结阻力对运动的影响,再推理得出理想情况下的运动状态。
【解析】
(1) 根据控制变量法,实验中需控制小车到达水平面的初速度相同,因此要让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,这样小车在水平面上开始运动时的速度相同,故依次填“相同”“速度”。
(2) 观察实验现象:毛巾表面粗糙,阻力大,小车运动距离近;棉布表面较光滑,阻力较小,小车运动距离较远;木板表面最光滑,阻力最小,小车运动距离最远。由此可知,表面越光滑,小车滑得越远。进一步推理,若水平面绝对光滑,小车不受阻力,运动状态不会改变,将做匀速直线运动,故依次填“远”“匀速直线”。
【答案】
(1)相同;速度 (2)远;匀速直线
【知识点】
阻力对物体运动的影响、控制变量法、牛顿第一定律
【点评】
本题是力学基础实验题,考查控制变量法的应用和实验推理能力,是理解牛顿第一定律的核心实验,难度适中,适合初中学生掌握。
【难度系数】
0.7
本题是探究阻力对物体运动影响的实验,需运用控制变量法分析实验设计与现象。首先,为保证小车到达水平面时的初速度一致,要控制小车从同一斜面的相同高度滑下;其次,通过对比不同粗糙表面上小车的运动距离,总结阻力对运动的影响,再推理得出理想情况下的运动状态。
【解析】
(1) 根据控制变量法,实验中需控制小车到达水平面的初速度相同,因此要让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,这样小车在水平面上开始运动时的速度相同,故依次填“相同”“速度”。
(2) 观察实验现象:毛巾表面粗糙,阻力大,小车运动距离近;棉布表面较光滑,阻力较小,小车运动距离较远;木板表面最光滑,阻力最小,小车运动距离最远。由此可知,表面越光滑,小车滑得越远。进一步推理,若水平面绝对光滑,小车不受阻力,运动状态不会改变,将做匀速直线运动,故依次填“远”“匀速直线”。
【答案】
(1)相同;速度 (2)远;匀速直线
【知识点】
阻力对物体运动的影响、控制变量法、牛顿第一定律
【点评】
本题是力学基础实验题,考查控制变量法的应用和实验推理能力,是理解牛顿第一定律的核心实验,难度适中,适合初中学生掌握。
【难度系数】
0.7
14.如图所示,向一个开口的杯子中倒入6 cm深的水后,把它放在水平桌面上。已知杯子和水的总质量为0.6 kg,杯子与桌面的接触面积为60 cm²。求:($\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$g$取10 N/kg)
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。

(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)杯子对桌面的压强。
答案
14.解:(1)水对杯底的压强: $p = \rho gh = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×6×10^{-2}\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{Pa}$。
(2)水对杯底的压力:
$F = pS = 600\ \mathrm{Pa}×60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=3.6\ \mathrm{N}$。
(3)杯子对桌面的压力: $F' = G = mg = 0.6\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压强:
$p' = \frac{F'}{S} = \frac{6\ \mathrm{N}}{60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa}$。
(2)水对杯底的压力:
$F = pS = 600\ \mathrm{Pa}×60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=3.6\ \mathrm{N}$。
(3)杯子对桌面的压力: $F' = G = mg = 0.6\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压强:
$p' = \frac{F'}{S} = \frac{6\ \mathrm{N}}{60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa}$。
解析
【分析】
本题需分别计算水对杯底的压强、压力,以及杯子对桌面的压强。解题思路:(1) 水对杯底的压强属于液体压强,直接用液体压强公式$ p=\rho gh $,注意将深度单位转换为米;(2) 水对杯底的压力利用压强公式变形$ F=pS $,受力面积为杯与桌面的接触面积;(3) 水平面上杯子对桌面的压力等于总重力,再用固体压强公式$ p=\frac{F}{S} $计算压强,需统一单位。
【解析】
解:(1) 水对杯底的压强:
水的深度$ h=6\ \mathrm{cm}=0.06\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,代入数据得:
$ p=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.06\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{Pa} $。
(2) 水对杯底的压力:
接触面积$ S=60\ \mathrm{cm}^2=60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2 $,根据$ F=pS $,代入数据得:
$ F=pS=600\ \mathrm{Pa}×6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=3.6\ \mathrm{N} $。
(3) 杯子对桌面的压强:
杯子对桌面的压力等于总重力,$ F'=G=mg=0.6\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6\ \mathrm{N} $,根据固体压强公式$ p'=\frac{F'}{S} $,代入数据得:
$ p'=\frac{F'}{S}=\frac{6\ \mathrm{N}}{6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
(1) 水对杯底的压强为600 Pa;(2) 水对杯底的压力为3.6 N;(3) 杯子对桌面的压强为1000 Pa。
【知识点】
液体压强计算;固体压强计算;压力与重力的关系
【点评】
本题是初中力学基础压强计算题,核心是区分液体压强和水平面上固体压强的计算方法,需注意单位转换,是对压强公式应用的基础考查。
【难度系数】
0.6
本题需分别计算水对杯底的压强、压力,以及杯子对桌面的压强。解题思路:(1) 水对杯底的压强属于液体压强,直接用液体压强公式$ p=\rho gh $,注意将深度单位转换为米;(2) 水对杯底的压力利用压强公式变形$ F=pS $,受力面积为杯与桌面的接触面积;(3) 水平面上杯子对桌面的压力等于总重力,再用固体压强公式$ p=\frac{F}{S} $计算压强,需统一单位。
【解析】
解:(1) 水对杯底的压强:
水的深度$ h=6\ \mathrm{cm}=0.06\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,代入数据得:
$ p=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.06\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{Pa} $。
(2) 水对杯底的压力:
接触面积$ S=60\ \mathrm{cm}^2=60×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2 $,根据$ F=pS $,代入数据得:
$ F=pS=600\ \mathrm{Pa}×6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=3.6\ \mathrm{N} $。
(3) 杯子对桌面的压强:
杯子对桌面的压力等于总重力,$ F'=G=mg=0.6\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6\ \mathrm{N} $,根据固体压强公式$ p'=\frac{F'}{S} $,代入数据得:
$ p'=\frac{F'}{S}=\frac{6\ \mathrm{N}}{6×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
(1) 水对杯底的压强为600 Pa;(2) 水对杯底的压力为3.6 N;(3) 杯子对桌面的压强为1000 Pa。
【知识点】
液体压强计算;固体压强计算;压力与重力的关系
【点评】
本题是初中力学基础压强计算题,核心是区分液体压强和水平面上固体压强的计算方法,需注意单位转换,是对压强公式应用的基础考查。
【难度系数】
0.6
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