15.閱讀短文,回答問題.
日常生活中存在這樣的現(xiàn)象:飛機、輪船、汽車等交通工具運行時,受到空氣阻力;人在水中游泳、船在水中行駛時,受到水的阻力;百米賽跑時,奔跑得越快,我們感到風(fēng)的阻力越大,這是什么原因呢?
查閱相關(guān)資料得知:物體在流體中運動時,會受到阻力作用,該阻力叫做流體阻力.流體阻力大小跟相對運動速度大小有關(guān),速度越大,阻力越大;跟物體的橫截面積有關(guān),橫截面積越大,阻力越大;跟物體的形狀有關(guān),頭圓尾尖(這種形狀通常叫做流線型)的物體受到的阻力較。矬w從高空由靜止下落,速度會越來越大,所受阻力也越來越大,下落一段距離后,當(dāng)阻力大到與重力相等時,將以某一速度作勻速直線運動,這個速度通常被稱為收尾速度.
某研究小組做了“空氣對球形物體阻力大小與球的半徑和速度的關(guān)系”的實驗,測量數(shù)據(jù)見下表.(g取10N/kg)
小球編號123
小球質(zhì)量(g)2545
小球半徑(×10-3m)5515
小球的收尾速度(m/s)164040
(1)下列A實驗,可以驗證“流體阻力大小與橫截面積有關(guān)”
A.比較紙錐下落的快慢
B.研究氣泡的運動規(guī)律
C.探究阻力對物體運動的影響
(2)1號小球受到空氣阻力最大時的速度為16m/s,此時空氣阻力為0.02N,依據(jù)的是二力平衡原理.
(3)半徑相同的小球,質(zhì)量大(大/。┑氖瘴菜俣却螅
(4)對于3號小球,當(dāng)速度為20m/s時,空氣阻力小于(大于/等于/小于)重力.
(5)轎車的外形常做成流線型,目的是減小空氣阻力;在座位的靠背上安裝“頭枕”可防止轎車被后面(前面/后面)的車撞擊時對乘者的傷害.

分析 (1)仔細閱讀小資料得出影響流體阻力的因素;
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)1、2結(jié)合控制變量法分析收尾速度與小球質(zhì)量的關(guān)系;
(3)根據(jù)二力平衡的知識得出阻力的大小.
(4)當(dāng)速度小于收尾速度時,物體沒有達到平衡,處于加速階段,阻力小于重力;
(5)流線型是前圓后尖,表面光滑,略象水滴的形狀.具有這種形狀的物體在流體中運動時所受到的阻力最小,所以汽車、火車、飛機機身、潛水艇等外形常做成流線型;利用慣性知識回答后面一空.

解答 解:(1)A、紙錐下落與橫截面積有關(guān),紙錐越大,下落越慢,受到的流體阻力也越大,A正確;
B、研究氣泡的運動規(guī)律是氣泡做勻速直線運動,是平衡力,與橫截面積無關(guān),故B錯誤;
C、探究阻力對物體運動的影響,由控制變量法可知物體體積不變,與題意不符,故C錯誤;故選A.
(2)由題意知,當(dāng)1號小球受到空氣阻力最大時的速度應(yīng)為小球的收尾速度,故v=16m/s,
1號小球受到空氣阻力最大時,物體處于二力平衡狀態(tài),結(jié)合表格,空氣阻力等于重力,F(xiàn)=G=mg=0.002g×10N/kg=0.02N;
(3)由控制變量法及表格編號1、2可知,2g小球收尾速度是16m/s,5g小球收尾速度是40m/s,故得對于半徑相同的小球,質(zhì)量大的收尾速度大;
(4)對于3號小球,當(dāng)空氣阻力等于重力時,速度為收尾速度,大小是40m/s,當(dāng)速度是20m/s時,還沒有達到收尾速度,也就是說阻力此時小于重力,因為還處于加速階段,故填小于;
(5)轎車的外形常做成流線型,目的是為了減小空氣阻力;
在座位的靠背上安裝“頭枕”,當(dāng)轎車被后面的車撞擊時,轎車速度加快,乘客由于慣性會保持原來的運動狀態(tài),此時頭枕可以起到防止乘客頸椎受傷.
故答案為:(1)A;(2)16;0.02;二力平衡;(3)大;(4)小于;(5)減小空氣阻力;后面.

點評 此題是閱讀材料信息題目,主要考查了流體的阻力產(chǎn)生及防止,首先根據(jù)題目中給出的信息判斷影響阻力的因素的實驗,并能根據(jù)影響因素解決有關(guān)問題

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

14.小明自制土密度計并測定鹽水的密度.
實驗器材:刻度尺、圓柱形竹筷、細鉛絲、燒杯、水、待測鹽水.
(1)實驗步驟:
①在竹筷的一端纏上適量細鉛絲,制成土密度計.
②用刻度尺測出竹筷的長度L.
③把土密度計放入盛水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h1(如圖所示).
④把土密度計放入盛鹽水的燒杯中,靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度h2
請將上面實驗步驟補充完整并回答下列問題:(ρ=1.0×103kg/m3
(2)竹筷一端纏上鉛絲,是為了使竹筷能夠豎直漂浮在液體中.
(3)密度計是利用漂浮條件工作的,被測液體的密度越大,密度計排開渡體的體積越。ㄌ睢霸叫 被颉霸酱蟆保
(4)被測鹽水的密度表達式:ρ鹽水=$\frac{L-{h}_{1}}{L-{h}_{2}}{ρ}_{水}$.(不計鉛絲體積)
(5)小明計算得出鹽水的密度為1.05g/cm3,已知燒杯中鹽水的體積為400cm3,鹽的密度為2.6g/cm3,則鹽水中含鹽32.5g.(鹽放入水中溶解后,鹽和水的總體積不變)

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

15.如圖所示是一種溫度自動報警器的原理圖,制作水銀溫度計時插入一段金屬絲,當(dāng)溫度達到金屬絲下端所指的溫度時,電磁鐵具有磁性,將銜鐵吸引過來,使電鈴發(fā)山報警信號.請你根據(jù)圖中電磁鐵的極性,標出左側(cè)控制電路中電源的“+、一”極,并畫出電鈴發(fā)出報警信號時,銜鐵所受磁力的示意圖.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

3.歸納式探究--研究帶電粒子在回旋加速器中的運動:

(1)磁體周圍存在磁場,磁場的強弱用磁感應(yīng)強度描述,用符號B表示,單位是特斯拉,符號是T.我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應(yīng)強度的大。鸥袘(yīng)強度大的地方,磁感線密;磁感應(yīng)強度小的地方,磁感線疏.
條形磁體外部的磁感線分布如圖甲所示,則a、b兩點磁感應(yīng)強度較大的是a.
磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同的磁場叫做勻強磁場.
(2)回旋加速器的原理如圖乙所示,D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒,被置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,它們接在電壓一定的交流電源上.從D1的圓心O處釋放不同的帶電粒子(初速度可以忽略,重力不計),粒子在兩金屬盒之間被不斷加速,最終離開回旋加速器時,獲得一定的最大動能.改變帶電粒子的質(zhì)量m、電荷量q、磁感應(yīng)強度B、金屬盒半徑R,帶電粒子的最大動能Ek隨之改變.得到數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù)m/kgq/CB/TR/mEk/J
13.2×10-271.6×10-191×10-214×10-16
26.4×10-271.6×10-191×10-212×10-16
33.2×10-274.8×10-191×10-2136×10-16
46.4×10-271.6×10-192×10-218×10-16
51.6×10-271.6×10-191×10-2372×10-16
①Ek=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{m}$k,其中k=0.5J•kg/(C2•T2•m2)(填上數(shù)值和單位).
②對于同一帶電粒子,在不同的回旋加速器中,要獲得相同的最大動能,則金屬盒半徑R與磁感應(yīng)強度B的關(guān)系可以用圖象丙中的圖線c表示.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖甲所示,是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電場的外景,該場是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地.小明在參觀了發(fā)電場后,對風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生了濃厚的興趣.

風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電時的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢?對這一問題,他做了如下猜想:
①風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān).
②風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān).
(1)請你也提出一個猜想:
③風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與葉片面積有關(guān).
為了探究風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān),小明設(shè)計了如下實驗步驟:①如圖乙,將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上,把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上,另一端系上鉤碼.②在風(fēng)車正前方1米處放置電風(fēng)扇,將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位,用秒表記錄提升鉤碼到A點所需的時間.③將電風(fēng)扇換到2、3擋位,重復(fù)以上實驗,并將數(shù)據(jù)記錄在表格中.(注:電風(fēng)扇擋位越高,風(fēng)速越大)
表一:
電風(fēng)扇擋位鉤碼的質(zhì)量(克)提升鉤碼到A點的時間(秒)
15015
25013
35010
請你回答:
(2)這個實驗是通過測量砝碼上升時間的長短來比較風(fēng)車輸出功率的大小.
(3)通過實驗可以得到的結(jié)論是:風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率與風(fēng)速有關(guān),風(fēng)速越大輸出功率越大.
為了進一步研究風(fēng)力發(fā)電機,他又從電廠查到一臺1500kW的發(fā)電機組的相關(guān)數(shù)據(jù):
表二:輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系
風(fēng)速(m/s)5101520
輸出功率(kW)8072015001100
表三:不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機每秒獲得的風(fēng)能:
風(fēng)速(m/s)5101520
1s獲得的能量(104J)15120405350
(4)風(fēng)能是清潔能源,也是可再生(選填“可再生”或“不可再生”)能源.風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng).
(5)風(fēng)速為10m/s時,這臺發(fā)電機的發(fā)電效率為60%.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

20.汽車已進入百姓家庭,汽車發(fā)動機性能的好壞倍受人們關(guān)注.在汽車發(fā)動機的設(shè)計過程中,既要考慮能量的有效利用,又要考慮發(fā)動機的冷卻問題.[汽油熱值為4.6×107J/kg,汽油密度為0.7×103kg/m3,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)]
(1)為了防止發(fā)動機過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機的溫度.5kg水在冷卻系統(tǒng)中溫度升高50℃,所吸收的熱量是多少?
(2)10L汽油在汽車發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒30min,可以釋放出多少能量(假設(shè)汽油完全燃燒)?若發(fā)動機輸出的功率為6×104 W,則此汽車發(fā)動機的效率是多少?(汽車發(fā)動機效率的計算結(jié)果精確到1%)

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.某次列車20:00準點從A站發(fā)車,至次日17:00到達B站,行程1050km.該列車在A、B兩站行駛的平均速度約為50km/h.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

4.火車在進入隧道前必須鳴笛.若火車速度為80km/h,聲音在空氣中的速度是340m/s,司機在鳴笛后2s時聽到自隧道口處的山崖反射的回聲,則鳴笛時火車到隧道口的距離是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.指出以下幾種情況中的施力物體和受力物體:
(1)桌上的文具盒給桌子向下的壓力,施力物體是文具盒,受力物體是桌子;
(2)用水桶從5米深的井里打水,水桶受到的拉力,其施力物體是繩子;
(3)用船槳劃船時,使船前進的推力的施力物體是水,受力物體是船槳.

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同步練習(xí)冊答案