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在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系...

在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”.取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球.让它们从不同高度分别自由落下,并以竖直砖墙为背景,当进入竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程,如图是其中一段的示意图.请根据图示回答下列问题:
(1)对于图中的这段运动过程,下列说法正确的是______
A.只有甲做匀速直线运动
B.只有乙做匀速直线运动
C.只有丙做匀速直线运动
D.甲、乙、丙都做匀速直线运动
(2)对于图中的这段运动过程,甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是______;它们所受的空气阻力之比是______;由此可以得出的实验结论是______

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(1)照相机每隔相等的时间曝光一次,得到一个像,由图可知,纸锥甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度,做匀速直线运动; (2)根据甲、乙、丙三个纸锥在相同的曝光时间内运动距离的关系,得出纸锥的速度之比; 因为三个纸锥都是在做匀速直线运动,纸锥受到的空气阻力和自身的重力是相等的,空气阻力之比等于重力之比,等于质量之比; 分析空气阻力之比和纸锥速度之比的关系,得出结论. 【解析】 (1)由照相机的照片可知:在相同的间隔时间内,甲纸锥运动的距离是不变的,运动的轨迹是直线,说明甲做的是匀速直线运动,同样的道理,乙、丙也是做匀速直线运动的; 故选D. (2)在相同的间隔时间内,甲运动一个砖的厚度时,乙运动两个砖的厚度,丙运动三个砖的厚度,路程之比为1:2:3,时间一定时,速度和路程成正比,速度之比为1:2:3; 因为甲、乙、丙都是做匀速直线运动的,所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力,大小是相等的; 重力之比等于质量之比,甲的质量为m,乙的质量为m+3m=4m,丙的质量为m+8m=9m,甲、乙、丙的质量之比为m:4m:9m=1:4:9,重力之比也为1:4:9,空气阻力等于重力,空气阻力之比也为1:4:9; 12:22:32=1:4:9,所以得出结论:形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力与速度的平方成正比; 故答案为:1:2:3;1:4:9;形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力与速度的平方成正比.
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考点分析:
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a.在水槽中放入适量的水,将试管直立于水中,待其漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度,记为h1
b.在试管内倒入一定量的待测液体,当试管再次直立于水中漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度,记为h2
c.______
(2)根据测量数据,写出待测液体密度的表达式:______
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斜面倾斜度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W/J总功W/J斜面的机械效率
较缓100.1311333.3%
较陡100.2412450%
最陡100.4 1 6 
(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为______N;做的有用功为______J;斜面的机械效率为______%.
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越______
(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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