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“中国山西,晋善晋美”.为了倡导绿色出行,省城太原投放了大量的公共自行车.小明在...

中国山西,晋善晋美”.为了倡导绿色出行,省城太原投放了大量的公共自行车.小明在水平路面上骑车时,自行车质量为10 kg,小明质量为60 kg,每个轮胎与地面接触面积约为100 cm2g10 N/kg.

1)小明所受重力;

2)骑行时,自行车对地面的压强是多少?

3)在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识,请写出其中一点.示例:自行车的车座做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强.

 

(1)600N(2)35000 【解析】 (1)由G=mg知道,小明所受重力是:G=mg=60kg×10N/kg=600N; (2)骑行时,自行车对地面的压等于人与车的总重力, 即自行车对地面的压力是:F=G总=mg=(60kg+10kg)×10N/kg=700N, 自行车对地面的压强是:= 35000Pa, (3)自行车的构造和使用上利用了很多物理知识,如轮胎表面有凹凸不平的花纹,是通过增大粗糙程度来增大摩擦等,自行车的车座做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强等。  
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考点分析:
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勤劳智慧的中国人民在清代康熙年间的景德镇就有了吹釉工艺,先将釉浆倒入吹釉壶,用嘴对着吹釉壶口上的吹管吹气,流动的气体将釉浆吸入喷口,以雾滴形状喷涂到坯体表面,类似于现代喷漆工艺.小明非常感兴趣,也想制作一个类似的喷雾器,请你利用生活中的物品帮他设计制作一个喷雾器”.

1)选用物品:_______________________________________

2)制作过程:________________________________________

3)制作原理:________________________________________

 

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善于观察的小明同学在生活中发现以下有关气体压强的现象:

a.自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;

b.压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力.

由此他想探究一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关,并提出了以下假设:

一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关;

一定质量的气体产生的压强与气体的体积有关.

他设计并进行了如下操作:

第一步:取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图甲所示;

第二步:将玻璃管中的空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面的位置与原来标记位置重合为止,如图乙所示;

第三步:将玻璃管中的空气柱浸入80℃的水中重复实验,发现空气柱的温度越高,上方需要注入的水银柱也越长,如图丙所示.

请你帮他完成下列探究问题:

(1)实验中,一定质量气体产生压强的大小是通过________来反映的;

(2)由上述实验操作可知,小明验证的是假设____(选填“①”“②”),得到的结论是:一定质量的气体在____一定时,产生的压强随____升高而增大.

 

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一场大雪后,小明同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:

猜想一:可能与压力大小有关;

猜想二:可能与受力面积的大小有关.

为了验证自己的猜想,小明用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行系列操作,将实验情况记录在下表中.

实验序号

水瓶放置方式

装水情况

雪中压痕深度/cm

1

正放

满瓶水

1.5

2

倒放

满瓶水

2.5

3

正放

半瓶水

0.5

 

(1)为了验证猜想一,应选择实验序号____进行分析,可得出结论:_______________________

(2)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想________(选填”)的结论来解释.

 

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如图所示是研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。

1)根据二力平衡的知识,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做__________运动,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。

2)由____两次实验可以得出滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系。

3)图乙中弹簧测力计的示数如图所示,此时木块受到的滑动摩擦力是____N;若将弹簧测力计示数增大到4 N,此时的木块所受滑动摩擦力是_____N

4)小明认为实验过程中难以拉动木块做匀速直线运动,所以对实验装置进行了改进,你认为合理的是_____

 

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在探究阻力对物体运动的影响实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布;每次让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,实验表格如下。请你解答下列问题:

接触面

毛巾

棉布

木板

阻力的大小

较大

较小

小车移动的距离s/cm

18.3

22.6

26.7

 

1)实验时,每次让小车从斜面顶端由静止滑下是为了使小车_________________

2)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离越远,速度减小得越____(选填“快”或“慢”);进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做_____________运动;

3)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想(如图),你认为其中准确的是_____。(图中的黑点表示小丽同学)

 

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