7.某小組同學(xué)試圖探究物體從斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)速度的大小v與哪些因素有關(guān).他們猜想v可能與斜面的傾角θ、斜面材料、物體的質(zhì)量m三個(gè)因素有關(guān),于是選用:一長(zhǎng)方體木塊、100克砝碼片(可粘在木塊上表面)、兩個(gè)長(zhǎng)度相同材料不同的斜面A和B進(jìn)行試驗(yàn).按圖1所示,將木塊平放在斜面頂端,木塊由靜止下滑,用傳感器測(cè)得其到達(dá)底端時(shí)的v.改變相關(guān)條件,多次試驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中:
試驗(yàn)序號(hào)θ斜面m(g)v(cm/s)
120°A200245
220°A300245
320°B200153
420°B300153
525°A200307
630°A200358
735°A200v7
840°A200438
945°A200470
1分析比較表中數(shù)據(jù)可得:v與物體質(zhì)量無關(guān).
②分析比較試驗(yàn)序號(hào)1、5、6、8與9的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:同一木塊,平放在長(zhǎng)度相同的斜面頂端由靜止下滑,斜面傾角θ越大,物體滑到斜面底端時(shí)的速度越大.
③在試驗(yàn)序號(hào)7中:v7大于$\frac{358+438}{2}$厘米/秒(選填“大于”、“等于”或“小于”)
④完成上述試驗(yàn)后,有同學(xué)提出新的猜想:v可能還與物體跟斜面的接觸面積有關(guān).為了驗(yàn)證猜想,應(yīng)選擇圖2中(d)與(a)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)[選填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步結(jié)論.

分析 分析數(shù)據(jù)可知,當(dāng)斜面的傾角θ,斜面材料不變時(shí),改變物體的質(zhì)量,物體從斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)速度的大小不變;
比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1,5,6,8與9的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可知,在斜面材料和物體的質(zhì)量不變時(shí),斜面的傾角越大,物體從斜面頂端由靜止下滑到底端時(shí)速度大小越大; 
為了研究v可能還與物體跟斜面的接觸面積有關(guān),應(yīng)該保持斜面的傾角和物體的質(zhì)量不變?yōu),改變物體的面積,分析確定即可.

解答 解:①比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其特點(diǎn)為斜面傾角相同,材料相同,物體質(zhì)量不同,但物體滑到底端時(shí)的速度相同,比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是同樣的特點(diǎn),所以物體滑到斜面底端時(shí)的速度與物體質(zhì)量無關(guān);
②1、5、6、8與9的數(shù)據(jù)的共同特點(diǎn)為:物體質(zhì)量相同,斜面材料相同,斜面傾角不同,物體速度不同,而且斜面的傾角越大,物體滑到斜面底端時(shí)的速度越大;
③比較1、5、6、8與9的速度值發(fā)現(xiàn),斜面傾角增加相同的度數(shù)時(shí),速度的增加量不是定值,
而是越來越。簐5-v1=62cm/s,
v6-v5=51cm/s,v9-v8=32cm/s,
根據(jù)這個(gè)規(guī)律可知:v7-v6>v8-v7,則${v}_{7}>\frac{{v}_{6}+{v}_{8}}{2}$,即${v}_{7}>\frac{358+438}{2}cm/s$;
④要探究速度與接觸面積的關(guān)系,應(yīng)使用同一物體,控制斜面材料、斜面傾角一定,改變物體與斜面的接觸面積,所以比較a、d可以完成實(shí)驗(yàn).
故答案為:①物體質(zhì)量;②斜面傾角θ越大,物體滑到斜面底端時(shí)的速度越大;③大于;④d;

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生根據(jù)條件分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力,注意控制變量法的應(yīng)用,并理解斜面的傾角與下滑的速度關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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17.甲、乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示,圖中△OPQ和△OQT的面積分別為S1和S2(S2>S1),計(jì)時(shí)開始時(shí),甲、乙兩車相距S0,在兩車運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是( 。
A.若甲車在乙車前方且S0=S1+S2,兩車相遇1次
B.若甲車在乙車前方且S0<S1,兩車相遇2次
C.若乙車在甲車前方且S0=S2,兩車不會(huì)相遇
D.若乙車在甲車前方且S0=S1,甲車追上乙前T時(shí)刻相距最近

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.某次實(shí)驗(yàn)老師用絲綢摩擦過的玻璃棒(帶正電)去吸引細(xì)碎的錫箔屑,發(fā)現(xiàn)錫箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散開,下列說法正確的是 (  )
A.錫箔屑被吸引過程會(huì)因?yàn)楂@得電子而帶負(fù)電
B.錫箔屑被吸引過程有減速過程
C.最后錫箔屑散開主要是因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致
D.散開時(shí)錫箔屑帶正電

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,有一條長(zhǎng)為L(zhǎng).質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條,一半長(zhǎng)度在光滑斜面上,斜面傾角為θ,另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中,當(dāng)從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng),以斜面最高點(diǎn)所在平面為重力勢(shì)能的參考平面,求:
(1)開始時(shí)和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能時(shí)多大?
(2)此過程中重力勢(shì)能減少了多少?

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2.如圖所示,設(shè)車廂長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量為M,靜止于光滑的水平面上,車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m 的物體以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),與車廂壁來回碰撞n次后,靜止在車廂中.這時(shí)車廂的速度是( 。
A.v0,水平向右B.0
C.$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$,水平向右D.$\frac{m{v}_{0}}{M-m}$,水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.關(guān)于原子和原子核,下列說法正確的是( 。
A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核內(nèi)部的復(fù)雜性
B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)揭示了光的粒子性
C.核反應(yīng)方程中,質(zhì)量和電荷是守恒的
D.根據(jù)玻爾理論可知,一群氫原子核外電子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多可輻射6種頻率的光子

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.工程師駕駛同一輛汽車以額定功率在A、B兩種不同的路面上進(jìn)行性能測(cè)試.汽車在路面A、B受到的阻力分別為fA、fB(fA>fB),最大速度分別為vA、vB,達(dá)到最大速度時(shí)的牽引力分別為FA、FB,則(  )
A.vA>vBB.vA<vBC.FA=FBD.FA<FB

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16.在一鍋正在沸騰的水中,一個(gè)小氣泡由底層緩慢地升到液面,上升過程中氣泡的壓強(qiáng)不斷減小,則氣泡在上浮過程中(  )
A.內(nèi)能增大B.內(nèi)能減小C.外界對(duì)氣泡做功D.吸收熱量

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.翼型飛行器有很好的飛行性能.其原理是通過對(duì)降落傘的調(diào)節(jié),使空氣升力和空氣阻力都受到影響.同時(shí)通過控制動(dòng)力的大小而改變飛行器的飛行狀態(tài).已知:飛行器的動(dòng)力F始終與飛行方向相同,空氣升力F1與飛行方向垂直,大小與速度的平方成正比,即F1=C1v2;空氣阻力F2與飛行方向相反,大小與速度的平方成正比,即F2=C2v2.其中C1、C2相互影響,可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié),滿足如圖1所示的關(guān)系.飛行員和裝備的總質(zhì)量為90kg.(重力加速度取g=10m/s2

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(2)若飛行員關(guān)閉飛行器的動(dòng)力,使飛行器勻速滑行,且滑行速度v2與地平線的夾角θ=30°,如圖2(b)所示,則速度v2的大小為多少?(結(jié)果可用根式表示)
(3)若飛行員使飛行器在空中的某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖2(c)所示,在此過程中C2只能在1.75~2.5N s2/m2之間調(diào)節(jié),且C1、C2的大小與飛行器的傾斜程度無關(guān).則飛行器繞行一周動(dòng)力F做功的最小值為多少?(結(jié)果可保留π)

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