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题干

语馨和小娟在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图所示。

(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?语馨提出了疑问。一旁的小娟说:“要想转弯,必须受力。身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力。”语馨觉得小娟“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为_______________________________________________。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显。可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?语馨和小娟提出了两种猜想。

猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
(3)接着,语馨和小娟一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过杠杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1N。让质量为30g的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面ABC三处自由滚下。如图所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置
A
B
C
距压力传感器高度/m
0.5
0.4
0.3
压力传感器达到的最大示数/N
1.90
1.78
1.66
 
该实验可以得出的结论是________________________________________________________。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)
①__________________________________________________________________________;
②___________________________________________________________________________;
(4)实验后,她俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:使骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,她俩又展开了后续实验探究……
上一题 下一题 0.99难度 None 更新时间:2020-02-16 08:11:53

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同类题1

快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大。由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。

汽车速度v/(m•s1)
5
10
15
20
弹簧测力计示数F/N
0.1
0.5
1.1
1.9
 
在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上。小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶。爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。根据二力平衡。弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小___对实验结果的影响。
(2)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越____________。
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。
根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f=______N,此后雨滴做______运动(g=10N/kg)。
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与____________________有关。

同类题2

快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大,有次小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关.

在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中.根据二力平衡.弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力。
汽车速度v/(m•s1
5
10
15
20
弹簧测力计示数F/N
0.1
0.5
1.1
1.9
 
(1)分析上表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越______.
(2)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f=_______N,此后雨滴做__________运动。