研究發(fā)現(xiàn),從高空下落的物體,速度越來越大,所受的空氣阻力也會(huì)隨著速度的增大而增大,下落一段后,將會(huì)以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,并把這個(gè)速度稱為收尾速度.
研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,從高空下落小球的收尾速度與小球質(zhì)量和小球半徑有關(guān).下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
小球編號(hào) 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量/(10-2 kg) 2 5 12.5 12.5 12.5
小球半徑/(10-3 m) 0.5 0.5 0.5 1.0 2.0
小球收尾速度/(m?s-1 16 40 100 50 25
請(qǐng)你認(rèn)真分析表中數(shù)據(jù),回答下面問題:
(1)如果要研究小球收尾速度與小球的質(zhì)量是否有關(guān),應(yīng)保持
小球的半徑
小球的半徑
不變,選表中
1、2、3
1、2、3
組數(shù)據(jù)(填序號(hào))進(jìn)行分析.結(jié)論是:
當(dāng)小球的半徑不改變時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大
當(dāng)小球的半徑不改變時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大

(2)如果要研究小球收尾速度與小球的半徑是否有關(guān),應(yīng)保持
小球的質(zhì)量
小球的質(zhì)量
不變,選表中
3、4、5
3、4、5
組數(shù)據(jù)(填序號(hào))進(jìn)行分析.結(jié)論是:
當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時(shí),小球的半徑越大,小球的收尾速度越小
當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時(shí),小球的半徑越大,小球的收尾速度越小
分析:物理學(xué)中對(duì)于多因素的問題,常常采用控制因素的方法,把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題.每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.
解答:解:(1)如果要研究小球收尾速度與小球的質(zhì)量是否有關(guān),則需保持其它因素均不變,只改變小球的質(zhì)量,因此選擇表中1、2、3組數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可知,小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大,故得出的結(jié)論為:當(dāng)小球的半徑不改變時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大;
(2)如果要研究小球收尾速度與小球的半徑是否有關(guān),則需保持其它因素均不變,只改變小球的半徑,因此選擇表中3、4、5組數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可知,小球的半徑越大,小球的收尾速度越小,故得出的結(jié)論為:當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時(shí),小球的半徑越大,小球的收尾速度越。
故答案為:(1)小球的半徑;1、2、3;當(dāng)小球的半徑不改變時(shí),小球的質(zhì)量越大,小球的收尾速度越大;
(2)小球的質(zhì)量;3、4、5;當(dāng)小球的質(zhì)量不改變時(shí),小球的半徑越大,小球的收尾速度越。
點(diǎn)評(píng):控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法,是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一.此類問題是結(jié)合初中物理實(shí)例考查對(duì)各種物理學(xué)方法的掌握情況.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?息縣一模)從高空下落的物體,速度會(huì)越來越快,而所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運(yùn)動(dòng),通常把這個(gè)速度稱為收尾速度.例如雨滴從高空下落后越來越快,但在接近地面時(shí)作勻速運(yùn)動(dòng).
研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)不同材質(zhì)的球形物體的阻力與球的半徑和球的速度都有關(guān)系,下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
小球編號(hào) 1 2 3 4 5
小球質(zhì)量(g) 2 5 45 40
小球半徑(cm) 0.5 0.5 1.5 2 4
小球收尾速度(m/s) 16 40 40 20
(1)小明通過比較
1、2
1、2
號(hào)小球得出結(jié)論:相同半徑的小球,質(zhì)量大的收尾速度也大.
(2)編號(hào)為4號(hào)的小球,當(dāng)小球受到的阻力最大時(shí)的速度為
20
20
m/s,此時(shí)小球受到的阻力為
0.4
0.4
N,依據(jù)的原理是
二力平衡
二力平衡
.(g=10N/kg)
(3)小明通過比較表格中4、5號(hào)小球的數(shù)據(jù)得出:小球的收尾速度除了與小球的質(zhì)量有關(guān),還與小球的半徑有關(guān).請(qǐng)給5號(hào)小球的質(zhì)量設(shè)置合適的數(shù)據(jù)并對(duì)其收尾速度進(jìn)行合理的推測(cè),填入表格中.

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科目:初中物理 來源: 題型:

從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速運(yùn)動(dòng),通常把這個(gè)速度稱為收尾速度.研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得出:

(1)比較編號(hào)1、2小球,當(dāng)小球半徑相同時(shí),球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系是:
在半徑r相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比
在半徑r相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v成正比

(2)球形物體所受的空氣阻力,與球的半徑r和速度v的關(guān)系式是:
在收尾速度相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與r2成正比
在收尾速度相同的情況下,球形物體所受的空氣阻力f與r2成正比

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2010?東麗區(qū)一模)從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),通常把這個(gè)速度稱為收尾速度.求:
(1)一質(zhì)量m=0.3kg的小球在加速下落20m高度的過程中重力所做的功(g取10N/kg).
(2)研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑 和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),求出編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比.
小球編號(hào) 1 2 3 4
小球質(zhì)量(×10-2kg) 2 5 45 40
小球半徑(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度m/s 16 40 40 20
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),小剛研究出了球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系.
他的分析如下:由編號(hào)1、2兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析,在半徑r相同的情況下,
收尾速度之比:
v1
v2
=
16
40
=
2
5
     空氣阻力之比
f1
f2
=
m1g
m2g
=
2
5

得出結(jié)論:空氣阻力f與收尾速度v成正比.
請(qǐng)你參照小剛的分析思路,求出球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系.

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科目:初中物理 來源: 題型:

從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣的阻力也會(huì)隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將其以某一速度作勻速運(yùn)動(dòng),通常把這個(gè)速度稱為收尾速度.求:
(1)一質(zhì)量m=0.3Kg的小球在加速下落20m高度的過程中重力所做的功(g取10N/Kg).
(2)研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對(duì)不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),求出編號(hào)為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比.
(3)由(2)問表格中的數(shù)據(jù),求出球形物體所受的空氣的阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系.
(4)由(2)問表格中的數(shù)據(jù),求出球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系.
小球編號(hào) 1 2 3 4
小球質(zhì)量(×10-2Kg) 2 5 45 40
小球半徑(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度m/s 16 40 40 20

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