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小華在觀摩一次自行車比賽中,看到運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎時(shí),身體和自行車都是向彎道內(nèi)側(cè)傾斜的,如圖甲所示,騎自行車轉(zhuǎn)彎時(shí),身體為什么要向彎道內(nèi)側(cè)傾斜呢?小華提出疑問:“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力,身體傾斜是為了給自行車一個(gè)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的力”,我們平時(shí)騎自行轉(zhuǎn)彎時(shí),身體的傾斜沒有這么明顯,可為什么比賽時(shí)選手傾斜得這么明顯呢?且靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯,使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎的力的大小,可能與哪些因素有關(guān)呢?接著,小華小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)室里用小球代替運(yùn)動(dòng)員,探究“小球轉(zhuǎn)彎時(shí)受力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。小華提出了三種猜想。
猜想一:可能與小球的速度有關(guān);
猜想二:可能與小球的質(zhì)量有關(guān);
猜想三:可能與圓弧形軌道的半徑有關(guān)。
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把半徑為0.5米的半圓軌道(左端連著橫桿)通過橫桿在O點(diǎn)與墻壁活動(dòng)連接(能繞O點(diǎn)在豎直方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)),軌道置于壓力傳感器上時(shí),分別讓小鋼球從距離傳感器表面不同高度的弧面處自由滾下,如圖乙所示,觀察、記錄每次壓力傳感器達(dá)到的最大示數(shù)(注:小鋼球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的示數(shù)最大),記錄如下表:
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小鋼球質(zhì)量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90
距離傳感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5
傳感器最大示數(shù)F/N 1.66 1.78 1.9 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70
(1)小華“要想轉(zhuǎn)彎必須受力”的觀點(diǎn)很有道理,因?yàn)榱梢?
改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

(2)小鋼球從軌道同一高度由靜止釋放的目的是
小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)具有相同的速度
小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)具有相同的速度
。
(3)通過比較實(shí)驗(yàn)1、4、7(或2、5、8或3、6、9),能夠初步得出的結(jié)論是
小球速度一定時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球轉(zhuǎn)彎時(shí)受力就越大
小球速度一定時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球轉(zhuǎn)彎時(shí)受力就越大
。
(4)通過比較
1、2、3(或4、5、6或7、8、9)
1、2、3(或4、5、6或7、8、9)
(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))三次實(shí)驗(yàn)可以論證猜想一。查閱資料可知,F(xiàn)等于軌道和小鋼球的總重力G與小球滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)“力”的和,在固定的軌道滾動(dòng)時(shí),該“力”的大小與小球距離傳感器高度h成正比,結(jié)合表格數(shù)據(jù),當(dāng)小球質(zhì)量為60g時(shí),傳感器最大示數(shù)F與距離傳感器的高度h的表達(dá)式是F=
2.4h+1.6
2.4h+1.6
。
(5)分析材料,你覺得小華是因?yàn)樯衔闹?
靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯
靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯
現(xiàn)象提出這個(gè)猜想三的。如果還想驗(yàn)證猜想三,請你說說簡要的做法:
使同一小鋼球從不同軌道的同一高度自由滾下
使同一小鋼球從不同軌道的同一高度自由滾下
。

【考點(diǎn)】控制變量法
【答案】改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài);小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)具有相同的速度;小球速度一定時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球轉(zhuǎn)彎時(shí)受力就越大;1、2、3(或4、5、6或7、8、9);2.4h+1.6;靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時(shí)比外道選手傾斜得更明顯;使同一小鋼球從不同軌道的同一高度自由滾下
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/9/19 17:0:8組卷:7引用:1難度:0.4
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,當(dāng)硬幣上氣體的流速達(dá)到一定時(shí),硬幣就會(huì)“飛”起來,小羽同學(xué)很好奇,決定探究“硬幣飛起”條件。
    查閱資料:在地面附近同一高度或高度差不顯著的情況下,空氣流速V與壓強(qiáng)P的關(guān)系可表示為
    1
    2
    ρ
    V
    2
    +P=C,式中C是一個(gè)常數(shù)(不變量),ρ表示空氣密度。根據(jù)上述關(guān)系式可知:
    (1)空氣流速與壓強(qiáng)的關(guān)系為流速越
    (選填“大”或“小”),壓強(qiáng)越??;當(dāng)空氣流速V為0時(shí),常數(shù)C表示
    。
    (2)設(shè)一個(gè)硬幣的重力為G,當(dāng)需要將硬幣吹起時(shí),硬幣上下表面的受到的壓力差至少為
    。
    (3)當(dāng)在水平桌面上放置一個(gè)硬幣并沿箭頭所示方向吹氣,由于氣流通過硬幣上部,而硬幣下面沒有氣流通過,硬幣上下表面就會(huì)產(chǎn)生差值為
    1
    2
    ρ
    V
    2
    的壓強(qiáng)差,此壓強(qiáng)差就是硬幣向上的動(dòng)力。
    (4)設(shè)硬幣的表面積為S,請寫出剛好將硬幣吹起時(shí)吹氣速度v的表達(dá)式(用ρ、S、m或G表示)。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:112引用:3難度:0.3
  • 2.做“研究影響擺球擺動(dòng)周期的因素”的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有如下的器材:較長的細(xì)線若干、已知質(zhì)量的鐵球若干,鐵架臺(tái)(配有夾子)、刻度尺、鐘表。下表是一組同學(xué)相互合作實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù):
    實(shí)驗(yàn)次數(shù) 擺線長度(米) 擺球質(zhì)量
    (千克)
    擺動(dòng)幅度 連續(xù)擺動(dòng)次數(shù) 擺動(dòng)時(shí)間(秒) 擺動(dòng)周期(秒)
    1 1 0.02 一拳寬 30 60
    2 1 0.03 一拳寬 30 60
    3 1 0.05 一拳寬 30 60
    4 1 0.02 一拳半寬 30 60
    5 1 0.02 兩拳寬 30 60
    6 0.5 0.03 一拳寬 30 42
    7 0.5 0.03 一拳半寬 30 42
    8 0.5 0.03 兩拳寬 30 42
    9 0.4 0.03 一拳寬 30 39
    (1)請計(jì)算實(shí)驗(yàn)次數(shù)8的擺動(dòng)周期。
    (2)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2、3,可得出的初步結(jié)論是:在擺線長度和擺動(dòng)幅度相同時(shí),擺動(dòng)周期與擺球的質(zhì)量
    (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
    (3)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、4、5或6、7、8,可得出的初步結(jié)論是:

    (4)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)
    ,還可得結(jié)論:在擺球質(zhì)量和擺動(dòng)幅度相同時(shí),
    。
    (5)發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性原理的科學(xué)家是
    。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:19引用:1難度:0.5
  • 3.閱讀下列材料:《伽利略對擺動(dòng)的研究》
    某個(gè)星期天,伽利略在比薩大教堂驚奇地發(fā)現(xiàn),房頂上掛著的吊燈因?yàn)轱L(fēng)吹而不停地有節(jié)奏地?cái)[動(dòng)。那么這個(gè)吊燈完成每次擺動(dòng)的時(shí)間是否相同呢?他想,脈搏的跳動(dòng)是有規(guī)律的,可用來計(jì)時(shí)。于是他一面按著脈搏,一面注視著燈的擺動(dòng)。不錯(cuò),燈每往返擺動(dòng)一次的時(shí)間基本相同,這使他又產(chǎn)生了一個(gè)疑問;假如吊燈受到強(qiáng)風(fēng)吹動(dòng),擺得高了一些,它每次擺動(dòng)的時(shí)間還是一樣嗎?
    伽利略把鐵塊固定在繩的一端掛起來,再把鐵塊拉到不同高度讓它開始擺動(dòng),仍用脈搏細(xì)心地測定擺動(dòng)的時(shí)間。結(jié)果表明每次擺動(dòng)的時(shí)間仍然相同。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明他的想法是正確的,即“不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些,完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是一樣的“.這就是物理學(xué)中擺的等時(shí)性原理。
    后來,人們對擺動(dòng)繼續(xù)深入研究,不僅進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了擺的周期與擺長間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并據(jù)此發(fā)明了鐘表。
    閱讀以上這段材料,請同學(xué)們一起討論,回答下面幾個(gè)問題:
    (1)伽利略通過觀察,發(fā)現(xiàn)了什么值得注意的現(xiàn)象?
    (2)伽利略提出怎樣的問題?
    (3)伽利略做出怎樣的猜想?
    (4)伽利略怎樣證實(shí)自己的猜想?
    (5)科學(xué)家對擺動(dòng)規(guī)律的探究經(jīng)歷了怎樣的過程?

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:38引用:0難度:0.9
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