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23.“风洞”是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟物体周围气体的流动情况。小科用“风洞”模拟物体的下落过程，并研究其所受的空气阻力与哪些因素有关。取A、B、C、D、E、F六个不同的小球，将其逐一放入风洞的中线位置，调节底部出风口的风速大小，使小球悬停在空中，此时小球所受空气阻力等于重力大小。具体实验数据如下表：
小球编号 A B C D E F
质量 m m m 2m 4m 3m
半径/厘米 10 20 40 10 10 5
风速/(米/秒) 10 5 2.5 20 40 a
(1)结合实验分析，小科的假设为
(2)实验中，小科是利用
(3)分析表格数据可知，完成小球F的实验，所需的风速大小a为
小球编号 A B C D E F
质量 m m m 2m 4m 3m
半径/厘米 10 20 40 10 10 5
风速/(米/秒) 10 5 2.5 20 40 a
(1)结合实验分析，小科的假设为
物体的下落过程，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关
。(2)实验中，小科是利用
二力平衡
的原理来测量物体下落过程中所受的空气阻力大小的。(3)分析表格数据可知，完成小球F的实验，所需的风速大小a为
60
米/秒。答案
23.(1)物体的下落过程，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关 (2)二力平衡 (3)60
解析
【分析】
要解决本题，需结合控制变量法和二力平衡原理分析实验数据：
1. 第(1)问：实验中改变的物理量是小球的半径和风速，悬停时阻力等于重力，据此可提出空气阻力的影响因素假设；
2. 第(2)问：小球悬停时静止，受力平衡，重力与阻力大小相等，利用二力平衡原理测量阻力；
3. 第(3)问：对比表格数据，归纳悬停时阻力与质量、半径、风速的关系，推导F球的风速。
【解析】
(1) 实验中控制小球质量不变，改变半径和风速，观察到悬停时阻力等于重力，说明阻力变化与半径、风速相关，因此假设为：物体下落过程中，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关。
(2) 小球悬停时处于静止状态，受到的重力和空气阻力是一对平衡力，大小相等，因此利用二力平衡的原理测量空气阻力大小。
(3) 分析表格数据：悬停时阻力等于重力（f=mg），且f与质量、半径、风速的乘积成正比。对比得：f=mg时，r×v=100；f=2mg时，r×v=200；f=4mg时，r×v=400，即r×v=100×(f/mg)。对于F球，f=3mg，r=5cm，代入得：5×a=100×3 → a=300÷5=60（米/秒）。
【答案】
(1)物体的下落过程，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关 (2)二力平衡 (3)60
【知识点】
二力平衡、影响空气阻力的因素、控制变量法
【点评】
本题通过风洞实验探究空气阻力的影响因素，结合二力平衡原理考查实验分析与数据归纳能力，需通过对比数据推导规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合控制变量法和二力平衡原理分析实验数据：
1. 第(1)问：实验中改变的物理量是小球的半径和风速，悬停时阻力等于重力，据此可提出空气阻力的影响因素假设；
2. 第(2)问：小球悬停时静止，受力平衡，重力与阻力大小相等，利用二力平衡原理测量阻力；
3. 第(3)问：对比表格数据，归纳悬停时阻力与质量、半径、风速的关系，推导F球的风速。
【解析】
(1) 实验中控制小球质量不变，改变半径和风速，观察到悬停时阻力等于重力，说明阻力变化与半径、风速相关，因此假设为：物体下落过程中，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关。
(2) 小球悬停时处于静止状态，受到的重力和空气阻力是一对平衡力，大小相等，因此利用二力平衡的原理测量空气阻力大小。
(3) 分析表格数据：悬停时阻力等于重力（f=mg），且f与质量、半径、风速的乘积成正比。对比得：f=mg时，r×v=100；f=2mg时，r×v=200；f=4mg时，r×v=400，即r×v=100×(f/mg)。对于F球，f=3mg，r=5cm，代入得：5×a=100×3 → a=300÷5=60（米/秒）。
【答案】
(1)物体的下落过程，其所受的空气阻力可能与物体的半径和运动速度有关 (2)二力平衡 (3)60
【知识点】
二力平衡、影响空气阻力的因素、控制变量法
【点评】
本题通过风洞实验探究空气阻力的影响因素，结合二力平衡原理考查实验分析与数据归纳能力，需通过对比数据推导规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
24.两千多年前,亚里士多德认为:力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
(1)使小车从斜面的顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时
(2)16世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动
(3)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是
A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑
(1)使小车从斜面的顶端由静止滑下,观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验,实验现象如图所示。每次都使小车从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车每次到达水平面时
速度
相同。(2)16世纪末,伽利略已通过类似实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响,它将在水平面上一直运动下去。因此,物体运动
不需要
(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图,属于推理的是甲
(选填“甲”或“乙”)。(3)上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是
B
(填字母)。A.科学定律都可以通过实验直接得出
B.科学推理是科学研究的方法之一
C.大多数人认同的观点就是正确的观点
D.普通人观点可以质疑,科学家观点不可以质疑
答案
24.(1)速度 (2)不需要 甲 (3)B
解析
【分析】
本题考查阻力对物体运动影响的实验及相关科学方法，解题思路如下：
1. 第(1)问：实验探究阻力对运动的影响，需采用控制变量法，每次让小车从同一斜面顶端由静止滑下，目的是保证小车到达水平面时的初速度相同，仅改变接触面的阻力，观察运动距离的变化。
2. 第(2)问：伽利略的实验和推理得出，运动的物体不受阻力时会一直运动，说明物体运动不需要力维持；实际中不存在完全无阻力的平面，因此甲图是假设无阻力的推理情况，乙图是实际有阻力的实验情况。
3. 第(3)问：逐一分析选项，判断科学研究的正确方法，排除错误选项后得出答案。
【解析】
(1) 小车从斜面顶端由静止滑下时，重力势能转化为动能，同一高度滑下的小车到达水平面时的速度相同，因此每次使小车到达水平面时的速度相同。
(2) 伽利略通过实验和推理得出，运动的物体不受阻力时会一直运动，说明物体运动不需要力来维持；由于实际中不存在完全无阻力的平面，因此属于推理的是甲图。
(3) 选项分析：
A. 科学定律常通过实验加推理得出，并非都能直接通过实验得出，错误；
B. 科学推理是科学研究的重要方法之一，正确；
C. 观点的正确性与认同人数无关，错误；
D. 任何观点都可以质疑，包括科学家的观点，错误；因此选B。
【答案】
(1)速度 (2)不需要 甲 (3)B
【知识点】
阻力对运动的影响、控制变量法、科学推理
【点评】
本题围绕力与运动的关系展开，考查实验设计的控制变量法、伽利略的研究方法，以及对科学研究的正确认知，属于基础知识点的应用，需要学生理解实验原理和科学方法的内涵。
【难度系数】
0.6
本题考查阻力对物体运动影响的实验及相关科学方法，解题思路如下：
1. 第(1)问：实验探究阻力对运动的影响，需采用控制变量法，每次让小车从同一斜面顶端由静止滑下，目的是保证小车到达水平面时的初速度相同，仅改变接触面的阻力，观察运动距离的变化。
2. 第(2)问：伽利略的实验和推理得出，运动的物体不受阻力时会一直运动，说明物体运动不需要力维持；实际中不存在完全无阻力的平面，因此甲图是假设无阻力的推理情况，乙图是实际有阻力的实验情况。
3. 第(3)问：逐一分析选项，判断科学研究的正确方法，排除错误选项后得出答案。
【解析】
(1) 小车从斜面顶端由静止滑下时，重力势能转化为动能，同一高度滑下的小车到达水平面时的速度相同，因此每次使小车到达水平面时的速度相同。
(2) 伽利略通过实验和推理得出，运动的物体不受阻力时会一直运动，说明物体运动不需要力来维持；由于实际中不存在完全无阻力的平面，因此属于推理的是甲图。
(3) 选项分析：
A. 科学定律常通过实验加推理得出，并非都能直接通过实验得出，错误；
B. 科学推理是科学研究的重要方法之一，正确；
C. 观点的正确性与认同人数无关，错误；
D. 任何观点都可以质疑，包括科学家的观点，错误；因此选B。
【答案】
(1)速度 (2)不需要 甲 (3)B
【知识点】
阻力对运动的影响、控制变量法、科学推理
【点评】
本题围绕力与运动的关系展开，考查实验设计的控制变量法、伽利略的研究方法，以及对科学研究的正确认知，属于基础知识点的应用，需要学生理解实验原理和科学方法的内涵。
【难度系数】
0.6
