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人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力Ff与汽车迎风面积S和汽车行驶速度有关.研究...

人们发现汽车在行驶中所受到的空气阻力Ff与汽车迎风面积S和汽车行驶速度有关.研究人员通过实验得到有关数据如下表所示.(1为汽车行驶速度υ=20 m / s时空气阻力Ff与迎风面积S的有关数据,表2为迎风面积S=40 m2时空气阻力Ff与汽车行驶速度υ的有关数据)

1

S/m2

1.0

2.0

3.0

4.0

Ff/N

103

206

309

412

 

2

v/m/s

10

20

30

40

Ff/N

103

412

 

1648

 

1)由表1数据可知:汽车行驶速度一定时,空气阻力与迎风面积成__________关系.

2)表2漏填了一个数据,漏填的数据应为__________N

3)根据表2可得,在迎风面积一定时,空气阻力Ff与汽车速度υ的定量关系可表示成_____________,其中比例系数k=_____________.

 

正比例 927 Ff=kv2 1.03 【解析】 (1)由表中数据可以看出,当汽车行驶的速度一定时,汽车迎风面积S增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到2倍;汽车迎风面积S增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到3倍;所以可得出结论:当汽车行驶的速度一定时,汽车所受空气阻力与汽车迎风面积成正比; (2)探究汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力(也称风阻)与行驶的速度关系时,要控制汽车迎风面积相同;由表中数据可以看出,当汽车行驶速度增大到2倍时,汽车所受空气阻力增大到4倍;当汽车行驶速度增大到4倍时,汽车所受空气阻力增大到16倍;所以当汽车行驶速度增大到3倍时,汽车所受空气阻力增大到9倍,所以缺少的数据为103N×9=927N; (3)由表2数据可知,迎风面积一定时,空气阻力与行驶速度平方成正比,即Ff=kv2。k===1.03。  
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考点分析:
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小华同学在探究弹簧长度与外力的变化关系时,找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码,她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表:

钩码总重/N

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

指针位置/cm

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

5.8

5.8

弹簧的伸长量/cm

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.3

3.3

 

(1) 分析数据,小华可以得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的______跟所受拉力成正比;

(2) 小华根据实验数据作出弹簧长度与外力的变化关系图像,如图所示的_____(填序号)

(3) 弹簧测力计加一些小配件,你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的密度秤? 小亮看到这个课题后,经过论证和试验,在秤钩下挂一个容积为100mL、重为05N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤 (如图所示)。只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度________N处。此密度秤的测量范围是______________gcm3(g=10Nkg)   

 

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为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系进行了探究,下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.

表一

甲弹簧受到的拉力/N

0

1

2

3

4

5

6

甲弹簧的长度/cm

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

21.0

24.0

 

表二

乙弹簧受到的拉力/N

0

1

2

3

4

5

6

乙弹簧的长度/cm

6.0

7.5

9.0

10.5

12.0

13.5

15.0

 

(1)分析表一和表二数据可知:

①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_________

②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧_________(大/小).

(2)如图所示的AB两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是_________测力计,精度较高的是________测力计.(AB)

 

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如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对一样的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_________,并通过调整________来改变拉力的大小.

(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_______(选填“能”或“不能’’)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:______

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,没计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优予小明的实验.其主要原因是_________

A.减少,摩擦力对实验结果的影响   

B.小书片是比较容易获取的才料

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D.小卡片容易扭转

 

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用托盘天平和量筒测定小矿石的密度.

(1)调节天平时,天平应置于水平桌面上,先将游码移到______,指针静止时的位置如图甲所示.为使天平平衡,应将平衡螺母向________(左/右)调节.

(2)天平调节平衡后,将小矿石放在左盘,右盘中所加砝码以及游码位置如图乙,由此可知,小矿石的质量为_________g

(3)先在量筒中倒入20 mL的水,然后将小矿石浸没在水中,此时水面如图丙所示,则此时眼睛应该在___(A/B/C)位置再次读取水的体积,根据观测结果可知该小矿石的体积为____cm3,密度为_______kg/m3

(4)某学校学生利用天平(含砝码)、一个烧杯、足量的水、细线设计了一种测量矿石密度的方案如下:

①用天平测出矿石质量m0

②在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量m1

③将矿石块放入装满水的烧杯中,溢出水后,将烧杯壁外的水擦干净,称出此时烧杯及杯内物体的总质量m2

④写出矿石密度的表达式:ρ=_________(用m0m1m2ρ表示).

 

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小陆同学在实验室测量酸奶的密度.他准备了量筒(如图甲所示)和天平。

1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向________调,使天平横梁平衡.

2)他先用天平测出空烧杯的质量为30g,接着他将酸奶倒入烧杯,用天平测量烧杯和液体的总质量,天平平衡时的情景如图乙所示,则烧杯和酸奶的总质量m1=______g.然后他打算将烧杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比较粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,对测量影响较大;于是他找到了容积V=5ml针筒(如图丙所示),用针筒抽取5ml酸奶,测量烧杯和剩余酸奶的总质量m2=57.5g;则酸奶的密度为______g/cm3

3)同组的小昊同学在实验中发现了一个问题,他发现针筒的刻度线前的尖端还有一点小空隙空隙里面也充满了酸奶,这会导致测得的酸奶密度值比实际值______(偏大/偏小/不变);于是,小昊和小陆为减小误差,采取了以下的操作:将抽满容积V=5ml酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯,测量此时烧杯和酸奶的总质量m3,记下针筒内剩余酸奶体积V1,则酸奶密度表达式:ρ=____(用题目中已知符号表示)。

 

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