精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:①f与车的速度v无关;②f∝v;③f∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、已连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上;
②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;
③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:
实验次数 木板倾角θ sinθ 小车匀速运动时的速度v(m/s) 小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1 0.07 0.60 0.36
2 10° 0.18
1.50m/s
1.50m/s
×
3 24° 0.41 3.51 12.32
4 36° 0.59 5.06 25.60
5 48° 0.74 6.34 40.20
6 60° 0.87
7.46m/s
7.46m/s
×
请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项.
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试将θ=60°时小车匀速运动的速度填在表中对应的空白处.
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是
小车所受阻力与速度成正比
小车所受阻力与速度成正比
.也可以进一步通过图象法对数据进行分析得到运动小车所受到阻力与运动速度的定量关系.
分析:(1)当小车匀速运动时,相等时间内通过的位移相等.根据纸带上右边三端位移求出小车匀速运动的速度.
(2)通过观察表中的实验数据,分析小车匀速运动的速度或速度平方与sinθ的关系,得到倾角θ=60°时小车匀速运动的速度.
(3)小车匀速下滑时,重力沿斜面向下的分力大小等于阻力大小,得出小车所受的阻力与运动速度的定性关系.
解答:解:(1)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,纸带上右边三段位移表示小车做匀速运动,则小车匀速运动时的速度v=
x
t
=
(6.00+5.99+6.00)×10-2
0.02×6
≈1.50m/s,
(2)通过观察表中的实验数据,得到小车的速度v与sinθ之比为:
0.60
0.07
≈8.58,
1.50
0.18
≈8.33,
3.51
0.41
≈8.56,
5.06
0.59
≈8.58,则
v
sinθ
≈8.57,当sinθ=0.87时,v=8.57×0.87≈7.46m/s.
(3)由上分析得到,小车的速度与小车的重力沿斜面向下的分力成正比,而小车匀速下滑时阻力与小车的重力沿斜面向下的分力相等,则得到小车所受阻力与速度大小成正比.
故答案为:
(Ⅰ)1.50m/s;
(Ⅱ)7.46m/s;
(Ⅲ)小车所受阻力与速度成正比(f∝v).
点评:本题展示了科学探究的过程,先猜想、再实验探究采集数据、数据分析、总结规律.要善于运用数学方法分析规律.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f与车的速度v无关     ②f∝v       ③f∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项.

实验次数 木板倾角θ sinθ 小车匀速运动时的速度v(m/s) 小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1 0.07 0.60 0.36
2 10° 0.18 1.50 2.25
3 24° 0.41 3.51 12.32
4 36° 0.59 5.06 25.60
5 48° 0.74 6.34 40.20
6 60° 0.87 7.46 55.65
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处.
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是
小车所受阻力与速度大小成正比
小车所受阻力与速度大小成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?江门一模)某物理课外小组想探究“玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:

(1)猜想:①f固定不变  ②f∝V  ③f∝V2
(2)探究步骤
①将玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在倾斜的长木板上;   
②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,一段时间后关闭打点计时器:
③改变长木板的倾角,重复以上实验,用表1记录实验数据;
实验次数 木板倾角0 Sin0 小车匀速速度(m/s)
1 4 0.07 0.62
2 6 0.11 0.92
3 8 0.14 1.21
4 10 0.17  
5 12 0.21 1.80
6 14 0.24 2.50
④根据实验数据作出sin θ-V图象
请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(I)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表1的空白项.
(II)根据表1的实验数据在图丙中作出sinθ-V图象.
(III)为什么不用测量玩具小车的质量?
(3)结论:在实验课差范围内,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是
小车的阻力与速度成正比
小车的阻力与速度成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:

(1)猜想:

①f与车的速度v无关     ②f∝v      ③f∝v2

(2)探究步骤

①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:

 (Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。

实验次数

木板倾角θ

sinθ

小车匀速运动时的速度v(m/s)

小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2

1

0.07

0.60

0.36

2

10°

0.18

 

 

3

24°

0.41

3.51

12.32

4

36°

0.59

5.06

25.60

5

48°

0.74

6.34

40.20

6

60°

0.87

 

 

(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。

   (Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    

Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。

编号

材料

长度(m)

横截面积(mm2)

A

镍铬合金

0.8

0.8

B

镍铬合金

0.5

0.5

C

镍铬合金

0.3

0.5

D

镍铬合金

0.3

1.0

E

康铜丝

0.3

0.5

F

康铜丝

0.8

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。

(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为        mm;乙图为螺旋测微器,读数为      mm。

其余器材如下:

A.电流表:500mA、4Ω;

B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;

C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;

D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;

E.开关S、导线若干。

     实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:

 

1

2

3

4

5

L/m

0.5000

0.4000

0.3000

0.2000

0.1000

I/A

0.83

0.96

1.11

1.39

1.78

/A-1

1.20

1.04

0.90

0.72

0.56

根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

  

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻____ _Ω。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2011届福建省三明二中高三第二次模拟考试(理综)物理试题 题型:实验题

Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f与车的速度v无关    ②f∝v      ③f∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:

(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。

实验次数
木板倾角θ
sinθ
小车匀速运动时的速度v(m/s)
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1

0.07
0.60
0.36
2
10°
0.18
 
 
3
24°
0.41
3.51
12.32
4
36°
0.59
5.06
25.60
5
48°
0.74
6.34
40.20
6
60°
0.87
 
 
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    
Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
 
(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为        mm;乙图为螺旋测微器,读数为      mm。
其余器材如下:
A.电流表:500mA、4Ω;
B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
 
1
2
3
4
5
L/m
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
I/A
0.83
0.96
1.11
1.39
1.78
/A-1
1.20
1.04
0.90
0.72
0.56
根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。

查看答案和解析>>

同步练习册答案