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阅读下面的短文,回答问题。

冰雪运动装备与力学知识

如图所示是冬奥会的三个比赛项目:短道速滑、单板滑雪和冰壶。参加这些比赛项目的运动员各有不同的装备,在运动员的装备中都蕴含着有趣的力学知识。

为什么短道速滑运动员要穿紧身衣,而单板滑雪运动员穿的较宽松呢?其中有与空气阻力相关的原因。空气阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;空气阻力大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。单板滑雪运动对速度的追求不像短道速滑运动那么高,因此也就不像短道速滑运动那么在乎空气阻力的影响,所以单板滑雪运动员并没有穿那种紧身的衣服。

冰壶运动员比赛时脚穿的运动鞋,如图示。冰壶运动员的两脚所穿鞋的鞋底材料为什么是不同的呢?冰壶运动鞋两只鞋底质地不同:蹬冰鞋底是橡胶制成的,穿在蹬冰脚上;而滑行鞋的鞋底是由专业塑料制成的,穿在支撑脚上。蹬冰时,地面给运动员蹬冰脚施加静摩擦力,运动员蹬地时蹬冰脚要不打滑。滑行起来后,支撑脚在冰面上滑行,受到冰面的滑动摩擦阻力要尽量的小。因此,蹬冰脚穿的鞋为橡胶底,支撑脚穿的鞋为塑料底。

根据以上材料,回答下列问题:

1)相比单板滑雪运动员,短道速滑运动员比赛服更________,是为了减少________对运动的影响。

2)冰壶运动鞋中的“蹬冰鞋”的鞋底是_________底,目的是_________摩擦。

 

紧身 空气阻力 橡胶 增大 【解析】 (1)由题意可知,短道速滑运动对速度的追求较高,速度越大,阻力越大;空气阻力大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大。为了减少空气阻力的影响,所以短道速滑运动员比赛服更紧身。 (2)相同条件下,橡胶比塑料粗糙,穿橡胶底可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。  
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考点分析:
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实验桌上有如下器材:如图  所示的长方体金属块(其各表面的横向和纵向均有 一条中位线,有一侧面带有间距均为 2cm 的刻线),已调零的弹簧测力计、细线、刻度尺、足够深的水槽和足量的水。 小军学习了浮力知识后,提出新的猜想:浸在水中的物体所受浮力的大 小与物体底部浸在水中的深度有关。小军利用上述器材探究,他的实验骤如下:

用细线将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块的重力 G,将 G 的数据记录在表格中;

用细线将金属块纵向挂在弹簧测力计下,使金属块侧面的 4 格刻线(纵向中位线)竖直浸在大水槽的水中,静止时,用弹簧测力计测出对金属 块的拉力 F,将金属块浸在水中深度 h F的数据记录在表格中;

③仍纵向悬挂金属块,改变金属块浸入水中深度,让金属块侧面的 6 格刻线浸入水中,静止时,用弹簧测力计测出对金属块的拉力 F,将 h F的数据记录在表格中;

利用公式 F= GF和测量数据分别计算出 2 次金属块受到水的浮力 F,将数据记录在表格中。

根据以上叙述,回答下列问题:

1)小军的探究过程中存在的问题:_____

2)请你针对小军探究过程中存在的问题,写出改正措施:_____。(提示:可选出需做修改的步骤,并将此步骤重新书写;可画图辅助说明。)

 

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小玲同学在研究水产生的压强与水的深度的关系的实验中,记录的部分数据如下表。 请你对数据进行分析,归纳出水产生的压强与水的深度的关系式:p=_____

水的深度h/cm

5

10

15

20

25

30

水产生的压强p/Pa

490

980

1470

1960

2450

2940

 

 

 

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如图所示,把饮料管甲插入盛水的杯中,另一根饮料管乙的管口贴靠在甲管的上端。

当往乙管中吹气时,管口端A点的压强将变____,甲管中的水面上升;当往乙管中用力吹气时,水会从甲管口流出。在生活中应用这一实验原理的实例有很多,请你列举一例:_____

 

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如图所示的圆柱形玻璃容器上端开口,底部被薄橡皮膜封闭。 同学在把水倒入玻璃容器的过程中发现:随着容器中水的深度的增大,橡皮膜的形状发生了改变。请根据上述情景提出一个可探究的科学问题:________

 

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探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的活动中,同学们猜想滑动摩擦力的大小可 能与下列因素有关:

A.物体重力的大小   

B.物体运动的快慢

C.物体间接触面积的大小   

D.物体间接触面的粗糙程度

现有一块长木板、一个带钩的长方体木块和一个轻质弹簧测力计可供使用。小丽先把 木块平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块,使木块在木 板上做匀速直线运动,如图 所示。然后再把木块侧放在水平放置的长木板上,重复上述步骤,先 后两次实验数据如下表所示

表中数据可以说明木块受到的滑动摩擦力的大小与猜想 _________(填序号)无关。

利用现有器材且保持木板水平,小丽还可以对猜想__________(填序号)进行检验。

实验中要使弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿_____方向拉动木块,使它做 _________运动。

 

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