17.物體只在重力作用下由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間才能發(fā)生,在有空氣的空間,如果空氣的阻力相對(duì)于物體的重力可以忽略,物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng),為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān),小剛同學(xué)有如下猜想:
猜想一:物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān);
猜想二:物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān);
猜想三:物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān).
為了驗(yàn)證猜想的正確性,小剛和幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)材料物體質(zhì)量/kg下落高度/m下落時(shí)間/s
1鐵球0.1201.96
2鐵球0.1302.47
3鉛球0.1201.96
4鉛球0.2201.96
(1)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3;為了驗(yàn)證猜想二,應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2;為了驗(yàn)證猜想三,應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4.
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與物體下落的高度有關(guān).
(3)如圖是小剛同學(xué)用照相機(jī)每隔相等的時(shí)間自動(dòng)拍照一次,拍下的小球下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以看出小球在做變速(選填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng).
(4)小莉同學(xué)也對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了探究,她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開(kāi)始下落,她發(fā)現(xiàn)兩者下落時(shí)間不相等,原因是空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較大,不能忽略.

分析 (1)根據(jù)控制變量法,分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào).
(2)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
(3)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程相等,做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程不相等,根據(jù)圖示照片判斷小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(4)從空氣阻力的影響分析原因.

解答 解:(1)驗(yàn)證猜想一:物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān),需要控制小球的質(zhì)量、下落高度相同而材料不同,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3符合要求;
驗(yàn)證猜想二:物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān),應(yīng)控制小球的材料與質(zhì)量相同而小球下落高度不同,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2符合要求;
驗(yàn)證猜想三:物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān),應(yīng)控制小球的材料與下落高度相同而小球的質(zhì)量不同,由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4符合要求;
(2)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與物體下落的高度有關(guān),即猜想2是正確的.
(3)由圖示照片可知,在相等時(shí)間內(nèi),小球下落的高度(路程)不同,隨時(shí)間的增加,小球路程越來(lái)越大,小球做變速直線運(yùn)動(dòng).
(4)質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開(kāi)始下落,由于紙團(tuán)受到的空氣阻力對(duì)紙團(tuán)運(yùn)動(dòng)影響較大,不能忽略,而鐵球受到的空氣阻力對(duì)鐵球運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略,所以它們不能同時(shí)落地,所以它們的落地時(shí)間不同.
故答案為:(1)1、3;1、2;3、4;(2)物體下落的高度;(3)變速;(4)空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較大,不能忽略.

點(diǎn)評(píng) 本題是探究自由落體運(yùn)動(dòng)下落時(shí)間的影響因素實(shí)驗(yàn),通過(guò)猜想,與多個(gè)因素有關(guān),所以要利用控制變量法,掌握控制變量法的應(yīng)用是正確解題的關(guān)鍵.同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響因素.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

7.如圖是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓為6V的電源.電流表、電壓表各一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè),規(guī)格為“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè),導(dǎo)線若干.

表1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.20.4
表2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
(1)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表1所示.在第2次實(shí)驗(yàn)中,電流表表的示數(shù)如圖乙所示,則通過(guò)電阻的電流為0.3A.根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論:在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比.
(2)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表2所示,
①由于操怍不當(dāng),導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,請(qǐng)判斷第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤.產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有控制電阻兩端的電壓相同就讀數(shù)了.
②糾正錯(cuò)誤以后,該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去,為完成第4次實(shí)驗(yàn),同學(xué)們提出了下列解決方案,其中正確的是C(填選項(xiàng))
A.將電壓表的量程換為0~15V
B.換成電壓為12V的電源
C.更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動(dòng)變阻器
D.可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.為了探究電流與電壓的關(guān)系,金羽設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖.

(1)實(shí)驗(yàn)選用的器材如圖2所示,其中電源電壓為3V,定值電阻R2=5Ω,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 1.2A”字樣.實(shí)驗(yàn)時(shí),小張同學(xué)選用電壓表的3V量程,電流表的0.6A量程.他選擇的電流表量程的理由是滑動(dòng)變阻器處于最小值為零時(shí),電路中的最大電流為0.6A沒(méi)有超過(guò)電流表的量程.
(2)小張同學(xué)根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖2中的元件連成電路,但他少畫了一條線,請(qǐng)你在圖2中幫他補(bǔ)上這條線.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,為了增大R1兩端的電壓,小張同學(xué)應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向左端滑動(dòng).
(4)表是小張同學(xué)探究電流與電壓關(guān)系時(shí)記錄的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析,可得到的初步結(jié)論是:在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)l2345
電壓/V0.51.01.52.02.5
電流/A0.100.200.300.400.50
(5)歸納總結(jié)是學(xué)習(xí)物理的一種良好習(xí)慣.王璐同學(xué)對(duì)電學(xué)中的一個(gè)重要元件--滑動(dòng)變阻器進(jìn)行歸納,發(fā)現(xiàn)除了“保護(hù)電路”這一作用外,它在不同電路中還有著不完全相同的作用,請(qǐng)你與她共同思考:
圖3-甲是研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn),在該實(shí)驗(yàn)中:探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時(shí),滑動(dòng)變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓;探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí),滑動(dòng)變阻器的作用是控制電阻兩端的電壓不變;圖3-乙是伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn),在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是為了多次測(cè)量,從而發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)小燈泡燈絲電阻的影響.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.小凈同學(xué)認(rèn)為,當(dāng)物體的速度為0時(shí),物體就處于靜止?fàn)顟B(tài).請(qǐng)你用一個(gè)籃球來(lái)證明她的想法是錯(cuò)誤的,寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論分析.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.小明利用與圖示完全相同的兩套實(shí)驗(yàn)裝置比較酒精和煤油的熱值.他分別在燃燒皿中放入酒精和煤油,點(diǎn)燃后對(duì)燒杯中的水加熱,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.要保證酒精和煤油的體積相等
B.要保證酒精和煤油燃燒時(shí)間相同
C.要保證燒杯中水的質(zhì)量和初溫相同
D.通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短反映放出熱量多少

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

2.由于怕飯菜太燙,來(lái)不及冷卻而影響小麗的早餐,媽媽總是很早就起床了.為了讓媽媽多睡一會(huì)兒,小麗就想找到一種讓物體快速冷卻的方法.為此小麗進(jìn)行了如下的探究:
小麗注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的,而廚房中適合用來(lái)冷卻的另一種物質(zhì)就是水.水和空氣哪個(gè)的導(dǎo)熱性能好呢?為此小麗用兩個(gè)相同的牛奶瓶,都裝入熱牛奶,一個(gè)放在溫度與室溫相同的水中,另一個(gè)就放在空氣中,為了盡量減少其他因素的影響,他把兩個(gè)瓶都用木塊墊起來(lái),放在同一個(gè)桌面上,如圖所示.實(shí)驗(yàn)時(shí)他每隔一定的時(shí)間記錄一次甲、乙兩溫度計(jì)的示數(shù),得到的數(shù)據(jù)如表:
時(shí)間/min024681012141618
甲的示數(shù)/℃70605347423937353433
乙的示數(shù)/℃70666158555250484644
(1)對(duì)甲、乙兩個(gè)瓶中的牛奶,小麗要控制它們哪些量相同?質(zhì)量、初溫;
(2)小麗通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到的正確結(jié)論是什么?空氣的導(dǎo)熱性比水的導(dǎo)熱性差;
(3)進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù),小麗又發(fā)現(xiàn),在冷卻過(guò)程中,牛奶冷卻的快慢前后并不一致,是越來(lái)越慢的.小麗想用“冷卻速度”(用字母V代表)來(lái)定量表示冷卻的快慢程度,請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)的物理知識(shí)給該物理量下個(gè)定液體單位時(shí)間內(nèi)降低的溫度叫做冷卻速度.
(4)小麗又仔細(xì)分析了甲冷卻速度變小的原因,認(rèn)識(shí)到這是因?yàn)榕D汤鋮s的快慢還會(huì)受到水溫的影響.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

9.某科學(xué)興趣小組制作了若干個(gè)風(fēng)力火箭,并用大功率鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)力火箭升空的動(dòng)力,推動(dòng)火箭向高空發(fā)射,其設(shè)計(jì)的火箭結(jié)構(gòu)和發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,興趣小組咋無(wú)風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)射的高度并不相同.
(1)請(qǐng)根據(jù)上述現(xiàn)象提出一個(gè)可探究的科學(xué)問(wèn)題:火箭發(fā)射的高度與火箭箭尾空心的錐角是否有關(guān)?.
(2)你提出的上述問(wèn)題中,因變量是火箭發(fā)射的高度.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.廈外體育場(chǎng)旁的教學(xué)樓頂有兩個(gè)很大的石英鐘,如圖,時(shí)刻提醒同學(xué)們合理安排體育鍛煉時(shí)間,如果沒(méi)電了,你認(rèn)為分針一般會(huì)停在下圖那個(gè)位置?( 。
A.B.C.D.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:判斷題

7.一根粗細(xì)均勻的電阻絲,其阻值為4Ω,現(xiàn)將其等分為兩段,再并聯(lián)使用,則等效電阻是2Ω錯(cuò)(判斷對(duì)錯(cuò))

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