某研究性实验小组为了研究球形物体所受空气阻力(风力)的大小,设计了如图所示的实验,其中CD是一段水平放置的长为40cm的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值为20欧,一质量和电阻均不计的足够长的细长金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝处于竖直位置,恰与电阻丝在C点接触,OC长为20cm;当风从球右侧水平吹来时,细金属丝将偏离竖直方向与竖直方向成一夹角,与电阻丝相交于一点A(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触),此时电压表有读数。已知电源电压为4V,电压表两接线柱分别与O点与C点相连,所用量程为3V,球P的重力为10N。
(1)当细金属丝与竖直方向夹角为45度角时,水平风力大小为多少?此时电压表示数为多少?
(2)利用该装置能够测量的水平风力大小在哪个范围?
(3)当风力大小不变,方向向下发生一定偏转时(偏转角度小于90度),电压表的示数将。(填“变大”、“变小”或“不变”)
九年级物理计算题中等难度题
某研究性实验小组为了研究球形物体所受空气阻力(风力)的大小,设计了如图所示的实验,其中CD是一段水平放置的长为40cm的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值为20欧,一质量和电阻均不计的足够长的细长金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝处于竖直位置,恰与电阻丝在C点接触,OC长为20cm;当风从球右侧水平吹来时,细金属丝将偏离竖直方向与竖直方向成一夹角,与电阻丝相交于一点A(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触),此时电压表有读数。已知电源电压为4V,电压表两接线柱分别与O点与C点相连,所用量程为3V,球P的重力为10N。
(1)当细金属丝与竖直方向夹角为45度角时,水平风力大小为多少?此时电压表示数为多少?
(2)利用该装置能够测量的水平风力大小在哪个范围?
(3)当风力大小不变,方向向下发生一定偏转时(偏转角度小于90度),电压表的示数将。(填“变大”、“变小”或“不变”)
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风速/(ms-1) | 10 | 15 | 20 | 30 |
电压表示数/V | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半径/cm | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
电压表示数/V | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
九年级物理解答题中等难度题查看答案及解析
在一次研究性学习活动中,某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”,进行了探究,探究过程如下:
A.他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究,并设计了这样的实验:取一些相同“一次性纸杯”作为研究对象,用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据。
B.在相同条件下,同学们进行了以下实验:
实验1:测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下面的表格中,并画出了“下落距离一——时间”图线,如下右图中的图线1:
实验2:将4只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落距离一——时间”图线,如下右图中的图线2;
实验3:将9只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落距离一——时间”图线3。
请回答下列问题:
(1)图中的图线l、2、3具有一些共同特点,“一次性纸杯”在开始下落阶段的运动速度是_____(填“变化”或“不变”)的。最后阶段“一次性纸杯”做_________运动。
(2)分析右图中的图线1,推算表格中x的值应为_________m。
(3)分析比较图线l、2、3,在最后阶段,图线________对应的“一次性纸杯”速度最小,图线__________对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大。
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时间(s) | 下落距离(m) |
0.0 | 0.000 |
0.4 | 0.036 |
0.8 | 0.467 |
1.2 | 0.957 |
1.6 | 1.447 |
2.0 | x |
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在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后,某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系,他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上,并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,________。
(2)分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:________ 。
(3)为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力。如下图所示,实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α,匀速拉动物块,数据记录在表三中。
表三 木板 | ||
实验序号 | 夹角α(度) | 拉力(牛) |
7 | 10 | 2.79 |
8 | 20 | 2.71 |
9 | 30 | 2.68 |
10 | 40 | 2.75 |
11 | 50 | 2.92 |
12 | 60 | 3.21 |
分析表三中数据,可得初步结论:________。
根据表三中的数据,他们认为当夹角α为某一角度时,拉力可能最小,为了找到这一角度,还应该在夹角α为________度的范围内进一步探究。
(4)他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关,为验证这一猜想,他们应设计的实验步骤是:________(请选填下列各项中的字母)。
A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D.用力沿水平方向匀速拉动物块
E.用力沿不同方向匀速拉动物块
F.记录数据
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在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后,某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系,他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上,并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块,如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同一水平面上,沿水平方向匀速拉动物体,________。
(2)分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是:________ 。
(3)为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系,他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验,并用更精密的仪器测量拉力。如下图所示,实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α,匀速拉动物块,数据记录在表三中。
表三 木板 | ||
实验序号 | 夹角α(度) | 拉力(牛) |
7 | 10 | 2.79 |
8 | 20 | 2.71 |
9 | 30 | 2.68 |
10 | 40 | 2.75 |
11 | 50 | 2.92 |
12 | 60 | 3.21 |
分析表三中数据,可得初步结论:________。
根据表三中的数据,他们认为当夹角α为某一角度时,拉力可能最小,为了找到这一角度,还应该在夹角α为________度的范围内进一步探究。
(4)他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关,为验证这一猜想,他们应设计的实验步骤是:________(请选填下列各项中的字母)。
A.将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B.将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C.将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D.用力沿水平方向匀速拉动物块
E.用力沿不同方向匀速拉动物块
F.记录数据
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某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素,设计了如图甲所示的实验方案,实验操作如下:
①用弹簧测力计测出滑块的重力,滑块和钩码的总重记作G;
②将放有钩码的滑块放到平板小车的水平接触面上,通过水平细线和弹簧测力计相连,向左拉动平板小车,待弹簧测力计示数稳定后读出示数F;
③多次改变滑块上的钩码的个数并重复步骤②,记录相应的数据如下表所示;
④仅更换表面不同的平板小车,重复上述实验步骤。
接触面 | 钩码个数 | 滑块和钩码总重量G/N | 弹簧测力计示数F/N |
接触面一 | 1 | 1.5 | 0.6 |
2 | 2.0 | 0.8 | |
3 | 2.5 | 1.0 | |
接触面二 | 1 | 1.5 | 0.9 |
2 | 2.0 | 1.2 | |
3 | 2.5 | 1.5 |
(1)此实验是根据_____原理测出了滑动摩擦力的大小。
(2)根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力f与对应压力FN关系的图象。
(_____)
(3)由图象可知,滑块对接触面的压力变大,滑块受到的滑动摩擦力将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”);接触面_____(选填“一”或“二”)的表面更粗糙。
(4)此实验中是否必须匀速拉动小车?_____(选填“是”或“否”)
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