如图*,小刚为探究“阻力对物体运动的影响”,每次都让小车从斜面顶端由静止开始下滑,改变水平面的粗糙程度,测量小...
问题详情:
如图*,小刚为探究“阻力对物体运动的影响”,每次都让小车从斜面顶端由静止开始下滑,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验时,小车每次都滑到水平面上运动,小车在竖直方向上受一对_______________,其作用效果相互抵消,相当于小车只受阻力(f)的作用(即合外力F合=f)。
(2)对比*图可知:小车所受阻力越小,运动的距离就越远,速度减小就越慢,如果阻力为零,小车将_________________________。
(3)小刚评估实验时发现,本实验还可以探究物体速度变化快慢与阻力(合外力)的定量关系。在老师的指导下,他用类比的方法联想到:物体运动的快慢等于路程与时间之比,用速度v来表示,那么速度变化快慢就等于速度的变化量与时间之比,用加速度a来表示,他重新实验对这个问题进行了研究,得到下表所示数据:
物理量 次数 | 水平接触面 | 小车质量m(kg) | 初速度v0(m/s) | 末速度v1(m/s) | 减速所用时间t(s) | 速度减小快慢a(m/s2) | 阻力f(N) |
1 | 毛巾 | 0.04 | 1 | 0 | 0.1 | 10 | 0.4 |
2 | 棉布 | 0.04 | 1 | 0 | 0.2 | 5 | 0.2 |
3 | 木板 | 0.04 | 1 | 0 | 0.4 | 2.5 | 0.1 |
对数据进行定量研究,分析可知:同一为题速度变化快慢(a)与阻力(f)的关系式为_________
_______________。
(4)交流讨论时,薇薇说:“高速路上,满载的大货车很难停下来,而小轿车却容易得多。”试猜想,速度变化的快慢(a)可能还与_____________有关。
【回答】
(1)平衡力; (2)做匀速直线运动; (3)a=25m/N•s2×f; (4)质量
【解析】
【分析】 本题考查了阻力对物体运动的影响,实验探究过程涉及了控制变量法、推理法。 【解答】 (1)小车沿水平面运动时,小车在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力(阻力); (2)水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,说明小车速度减小的慢;因此我们可以推理得出:如果小车不受阻力,小车将做匀速直线运动; (3)由表格中的数据可知,小车的质量都相同;阻力f越大,则速度变化快慢a就越大,且阻力f变为原来的2倍,速度变化快慢a就变为原来的2倍,即速度变化快慢a与阻力f成正比,所以a=kf, 当阻力为0.4N时,速度变化快慢a为10m/s2,则k===25m/N•s2; 所以a=25m/N•s2×f; (4)满载的大货车的质量较大,小轿车的质量较小,若受到的阻力相同,小轿车容易停下来,即小轿车的速度变化量更快,这表明速度变化的快慢(a)可能还与物体的质量有关。 故*为:(1)平衡力;(2)做匀速直线运动;(3)a=25m/N•s2×f;(4)质量。
知识点:牛顿第一定律
题型:实验,探究题