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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。

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/N

0.8

2.2

3.8

 

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)二力平衡(2)当迎风面积相同时,风速越大,所受空气阻力越大。(3)分别把面积不同的三块塑料挡板插在小车上,用风扇的同一档在相同处吹挡扳,分别记下弹簧的示数(4)迎风面积(或迎风面的光滑程度) 【解析】 (1)小明设计了如图18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.根据二力平衡的知识,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,通过对表中数据分析,可得出的结论是迎风面积一定时,风速越大,物体所受空气阻力越大.(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请设计出主要的实验步骤:电风扇风速调至同一档,分别面积不同的塑料挡板,测出并比较弹簧测力计示数大小。影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有物体形状,表面粗糙程度等。  
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物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲所示。

1)装置中ABC三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速_____(选填“大”或“小”)

2)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强______(选填“大”或“小”)。图线③反映的是装置中_______(选填A”“BC”)塑料管的气体压强随时间变化的情况。

3)当王老师将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速__________(选填“增大”或“减小”)

4)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着_____,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向______(选填“室内”或“室外”)飘去。

 

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我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。

1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,表明____________ 这表明力的作用效果跟力的大小有关。

2)在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到______,这表明液体的压强随深度的增加而增大。

3)往矿泉水瓶内注入少量水,盖紧瓶盖,正放(瓶盖在上)在一块海绵上;再把瓶子倒放(瓶盖在下)在相同的海绵上,发现第二次在海绵中的凹陷程度更大。这说明______

 

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(2017邵阳卷)重为8 N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6 N,已知容器底面积为100 cm2。求:

(1)物体受到的浮力_______

(2)物体的密度_____

(3)物体浸没水中后,容器对水平桌面增大的压强____

 

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学校进行“注模”艺术品的展示活动.小闵同学制作一底部面积S=2×103m2,高h=0.15m的作品,将密度ρ=0.8×103kg/m3的某种液体注入磨具内,用了体积V=5×104m3的液体,如图所示,g10N/kg,求:

(1)成型前液体对模具底部的压强p1

(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强p2

 

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小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。

1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_______,若将遗漏的步骤标注为D,合理的实验步骤顺序是_______(用实验步骤对应的字母表示)

2)小明进行实验并把数据记录在表中。从表中数据可知石块受到的浮力是_______N,排开液体的重力是_____N。小明根据它们的大小可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小于________

实验步骤

A

B

C

D

弹簧测力计示数/N

1.6

1.8

0.5

0.3

 

3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_________。(填字母)

A.用原来的方案和器材多次测量取平均值

B.用原来的方案将水换成酒精进行实验

C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验

4)另一实验小组在步骤A的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_____(选填不能)得到与(2)相同的结论。

 

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