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逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难....

逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
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(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据______的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速
小车受到的空气阻力/N0.82.23.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计方案,写出主要的实验步骤:______
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有______(写出一个).
(1)将小车与挡板看作一个整体,此时它受到的风的“吹力”与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力,据此可得出“吹力”的大小; (2)通过比较低、中、高三个档位时小车受到的阻力情况,结合控制变量法的要求,可得出相应的结论; (3)要想探究迎风面积对小车所受阻力的影响,应控制电风扇的风速不变,只改变挡板的大小,据此来设计实验; (4)运动物体的形状,空气的温度等都有可能成为影响空气阻力大小的因素. 【解析】 (1)空气的阻力无法直接进行测量,因此,我们采用转换法的思想,通过二力平衡将空气的阻力转换为弹簧测力计对小车的拉力,从而进行间接测量; (2)分析表中数据可知,迎风面积相同,风速越大时,小车所受阻力的变化情况0.8N<2.2N<3.8N,说明阻力也越大,因此可得出结论:在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大; (3)根据控制变量法的要求,探究迎风面积对空气阻力的影响时,应保持风速不变,换不同面积的挡板,用上述装置测出力的大小.因此主要步骤包括:保持电风扇风速不变,在小车上放置面积不同的塑料挡板,分别测出小车所受到的空气阻力; (4)除了前面研究的较为明显的迎风面积、风速两个因素外,物体的形状、空气的温度等也可能会对空气阻力的大小造成影响. 故答案为: (1)二力平衡; (2)在迎风面积相同时,风速越大,阻力越大; (3)保持电风扇风速不变,在小车上放置面积不同的塑料挡板,分别测出小车所受到的空气阻力; (4)物体的形状或空气的温度等.
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考点分析:
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我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=ρmanfen5.com 满分网,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积.而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率.材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号材料长度L/m横截面积S/mm2电阻R/Ω电阻率ρ
11.00.10.170.017
22.00.10.340.017
31.00.050.340.017
41.00.11.00.1
5镍铬合金1.00.111.01.1
(1)你认为下面哪一个是电阻率的单位:______
A.Ω•m         B.Ω/m         C.Ω/m2
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)分析比较实验序号______的数据,可以初步确定猜想2是错误的;
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是______
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用材料______作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料做成的电阻较______(选填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大;
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2 的铁导线的电阻是______Ω;
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小.你认为,导体的电阻随温度变化,是因为______
A、R=ρmanfen5.com 满分网不成立    B、ρ发生变化      C、L发生变化      D、S发生变化.
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如图所示,图为“嫦娥一号”卫星发射,火箭升空时的照片.图为“嫦娥一号”卫星的运行路线图.
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(1)运载火箭将“嫦娥一号”平地托起,直冲云天.火箭在加速上升过程中,机械能______(填“增大”、“减小”或“不变”),它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的,这是运用了力学中______的规律.
(2)卫星运载火箭在飞行中,地面的指令是通过______发送给火箭的(填“超声波”或“电磁波”).当火箭离地300km时,地面发出的指令经过______秒可传送到火箭.
(3)“嫦娥一号”卫星发射后,首先将被送入一个椭圆轨道,这一轨道离地面最近距离为500km,最远为7×104 km,从远地点到近地点运行的过程中,飞船的速度将______,势能将______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
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体育活动中也包含很多物理知识.下表是杨威同学的一次体育测试成绩
项目
100m跑

俯卧撑

举重
成绩16s25个/min30kg
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg)
(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大?______
(2)在图中,杨威同学的重量是500N,A点为此时的重心,请你根据图中数据求出支持力F的大小;
(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?

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在图(a)所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样.闭合电键S后,电流表A1和A2的示数分别如图(b)所示.
求:
(1)求R1消耗的电功率是多大?
(2)电阻R2的阻值;
(3)通电1min,电阻R2产生的热量Q2

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小楠同学想测量一个定值电阻的阻值.
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(1)如图甲是小楠设计的实验电路,请你依图甲用笔画线代替导线在图乙中将没有连接完的实物电路补充完整,并要求滑动变阻器向左移动时电流表示数变大.
(2)连好电路后,闭合开关S,小楠发现电流表的示数不为零,电压表的示数为零,产生故障的原因可能是下列的哪种情况______
A.定值电阻短路    B.电源电压太小
C.定值电阻处接触不良     D.电压表的正、负接线柱接反
(3)排除故障后,小楠进行了实验,但是由于小楠同学的疏忽,做完实验后才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘了填入记录表格中.请你帮助小楠同学根据草稿纸纸中数据,算得电阻的阻值为______Ω.
实验次数123
电压U/V1.02.02.5
电流I/A
(4)另一组同学在实验中,不小心将滑动变阻器损坏(不能使用了),一时又找不到其他变阻器.此时该同学将滑动变阻器从电路中撤下后,假如还能测出R的阻值,那么,滑动变阻器损坏后,可能对实验结果的影响是______
为了克服上述缺点,除了换用新的滑动变阻器外,还可以采用的办法是:______.(写出一个即可)
(5)完成上述实验后,小楠同学想用原电路测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的电阻.他用灯泡替换了电阻R,闭合开关后,调节滑动变阻器,测得五组实验数据如下表所示:
实验
次数
电压表读数/V电流表读数/A灯泡电阻/Ω
10.50.163.13
21.00.205.00
31.50.275.56
42.00.326.25
52.50.357.35
a.根据上述实验数据,小楠画出小灯泡的电流随其两端电压变化的关系曲线,如图丙,由图可知灯泡电阻是变化的,你认为出现这种现象的原因是______
b.根据上述表格我们还可以计算出这个小灯泡的额定功率是______W.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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