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在一次研究性学习活动中,某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”进行...

在一次研究性学习活动中,某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”进行了探究,探究过程如下:
A.他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究,并设计了这样的实验:取一些“一次性纸杯”作为研究对象,用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据.
B.在相同条件下,同学们进行了以下实验:
实验1:测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下面的表格中,并且画出了“下落距离一时间”图线,如图中的图线l:
实验2:将几只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落跑离一时间”图线,如图中的图线2;
实验3:继续增加“一次性纸杯”的数量,重复上面的实验,画出“下落距离一时间”图线,如图中的图线3.
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请同答下列问题:
(1)图中的图线1、2、3具有一些共同特点,“一次性纸杯”在开始下落阶段的运动速度是______(填“变化”或“不变”)的.最后阶段“一次性纸杯”做______运动.
(2)分析图中的图线1,推算表格中x的值应为______m.
(3)分析比较图线l、2、3,在最后阶段,图线______对应的“一次性纸杯”速度最小.图线______对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大.
(1)若两个物理量的函数图象是一条过原点的直线,这两个物理量就是成正比的,这两个物理量的比值就是一个定值. (2)从图象中找到2.0s,然后做纵轴的平行线,与1的图象有一个交点,再过交点做横轴的平行线,找出2.0s对应的距离,再过一小格就是对应的x值; (3)最后阶段,1、2、3都是匀速直线运动,我们可以选取一个相同的时间段,看这个时间段内,谁运动的距离短,谁运动的速度就小; 根据速度和空气阻力的关系做出解答. 【解析】 (1)由图象可知:不论是一个纸杯还是几个纸杯叠加在一起,在开始下落阶段的运动速度是变化的,最后阶段下落距离和时间的图象都成了一条直线,这就说明了最后阶段路程和时间成正比,路程和时间的比值即速度是一个定值,所以纸杯做匀速直线运动; (2)由表中数据可知:2.0s时纸杯下落的距离是1.500m过一小格(一小格的距离时0.100m),所以纸杯下落的高度是1.600m; (3)分析图象可知:在最后的阶段,相同的时间内0.25秒,1运动的距离是1.000m-0.712m=0.288m; 2运动的距离1.750m-1.250m=0.500m; 3运动的距离3.000m-2.200m=0.800m. 相同的时间1运动的距离最短,运动的速度最小;3运动的距离最大,运动的速度最大. 由上面可知3的运动速度最大,运动的速度越大,受到的空气阻力就越大. 故答案为: (1)变化;匀速直线;(2)1.600;(3)1;3.
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考点分析:
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(1)分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:______
(2)分析比较实验序号______的数据及观察到的现象,可得出的初步的结论是:当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮.
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(4)进一步综合分析比较表中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论是:______

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(1)本实验的原理是:______
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(3)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
A.可能灯丝断了;B.可能是变阻器开路
C.可能是小灯泡短路;D.可能是电流表开路
请你借助已连好电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想,并将电流表、电压表相应示数填入下表.
猜想电流表示数/A电压表示数/V
若A成立  
若B成立  
(4)排除故障后,在测量小灯泡的额定功率时,应先调节 ______,使小灯泡两端电压为 ______V,再测出电路中的 ______,即可计算出额定功率;若小灯泡两端实际电压为额定电压的1.2倍,则实际功率为额定功率的 ______倍.(假设电阻值不变)
(5)实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他仍想利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计新的电路图并画在下面的方框内.
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(6)小刚按重新设计的电路图继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为 ______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如上右图所示,则小灯泡的额定功率是 ______W.
(7)实验时,若发现电流表指针摆动分别出现了如下图甲、乙所示的两种情况.请分析在使用电流表时分别存在什么问题,并写在下面的横线上.
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乙现象存在的问题:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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