8.在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體(如毛巾、棉布、木板等),讓小車自斜面頂端靜止開始滑下.觀察同一小車從同一高度滑下后,在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離如圖所示.
(1)小車每次滑行到斜面底端時(shí)具有相同的速度 .
(2)下面是記錄實(shí)驗(yàn)情況的表格,請(qǐng)將其中(a)、(b)兩項(xiàng)內(nèi)容補(bǔ)充完整.
 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 水平部分材料 (a)小車受阻力的情況(b)小車運(yùn)動(dòng)的路程
 ①
 ②
 ③
(3)由實(shí)驗(yàn)可知:小車所受阻力越小,小車運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn),由此可以推得出,如果小車在絕對(duì)光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),即不受到阻力作用,那么它將做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(4)小車在水平木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到3個(gè)力的作用.(不計(jì)空氣阻力)
(5)該實(shí)驗(yàn)研究過程中采用了實(shí)驗(yàn)加推理(選填“單純的實(shí)驗(yàn)”或“實(shí)驗(yàn)加推理”)的方法.
(6)在大量類似實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,牛頓等科學(xué)家經(jīng)過進(jìn)一步推理而概括出了著名的牛頓第一定律.它是人們公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一,在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用.一架在空中水平向右勻速直線飛行的飛機(jī)上,自由落下了一顆炸彈.下列給出了幾種炸彈落地前與飛機(jī)位置關(guān)系的情形,如圖所示.請(qǐng)你認(rèn)真分析后作出正確的選擇:

①不計(jì)空氣對(duì)炸彈的阻力,炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為乙圖.
②際上,由于空氣阻力的存在,炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為甲圖.

分析 (1)小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑,小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相等;
(2)應(yīng)用控制變量法,根據(jù)接觸面的粗糙程度與小車滑行距離的關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;
(3)小車在水平面上的初速度相等,水平面越光滑,小車受到的阻力越小,小車滑行的距離越遠(yuǎn);根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),進(jìn)行合理的推理,得出相關(guān)的結(jié)論;
(4)根據(jù)二力平衡和摩擦力分析;
(5)由于小車不受力的情況是不存在的,所以最終的結(jié)論是通過科學(xué)推理得出的.
(6)分析圖示情景答題.

解答 解:(1)小車從同一點(diǎn)滑下,可以控制小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相等;
(2)由實(shí)驗(yàn)可知,在小車初速度一定時(shí),小車受到的阻力越小,滑行距離越大;
因此記錄表格中需要添加(a)小車受阻力的情況;(b)小車運(yùn)動(dòng)的路程;
(3)由實(shí)驗(yàn)可知,小車受到的阻力越小,小車速度變化越慢,小車滑行距離越遠(yuǎn),由此可以合理推理:如果小車不受力,小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng).由此可得牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接得出的;
(4)小車在水平木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力、支持力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,另外還受到了水平面的摩擦力的作用,一共受到三個(gè)力;
(5)研究過程中,由于小車不受力的情況是不存在的,所以最終的結(jié)論是通過實(shí)驗(yàn)加推理的方法得出的;
(6)①不計(jì)空氣對(duì)炸彈的阻力,由于炸彈具有慣性,在水平方向上,炸彈與飛機(jī)的速度相等,它們相對(duì)靜止,炸彈在飛機(jī)的正下方,由圖示可知,炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為乙圖.
②實(shí)際上,由于炸彈受到空氣阻力作用,在水平方向上的速度小于飛機(jī)速度,炸彈在飛機(jī)的后下方,由圖示可知,炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為甲圖.
故答案為:(1)速度;(2)小車受阻力的情況;小車運(yùn)動(dòng)的路程;(3)遠(yuǎn);勻速直線;(4)3;(5)實(shí)驗(yàn)加推理;(6)乙;甲.

點(diǎn)評(píng) 本題考查理想實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,應(yīng)明白理想實(shí)驗(yàn)的意義:以一定的事實(shí)為基礎(chǔ),為合理的外推猜想得到一定的結(jié)論.理想實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的理解基礎(chǔ),要注意理解!

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)若每一塊橋板的體積為 80m3,橋板材料的密度為 2.5×103 kg/m 3,則一塊橋板的重力為2×106N.橋板對(duì)每個(gè)橋墩的壓力為1×106N,每個(gè)橋墩受到橋面的壓強(qiáng)為1×106Pa.(g取10N/kg)
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20.實(shí)驗(yàn)表明:密度大于液體的固體球,在液體中開始時(shí)是豎直加速下沉,但隨著下沉速度變大,其所受的阻力也變大,到一定深度后開始勻速下沉.下表是某興趣小組在探究“固體球在水中豎直勻速下沉?xí)r的速度與哪些量有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的數(shù)據(jù)記錄(水的密度ρ=1.0×103kg/m3).
次序固體球的半徑
r/(×10-3m)
固體球的密度
ρ/(×103kg•m-3
固體球勻速下沉的速度v/(m•s-1
10.52.00.55
21.02.02.20
31.52.04.95
40.53.01.10
51.03.04.40
60.54.01.65
71.04.06.60
(1)固體球在水中豎直勻速下沉?xí)r受到的力是(填“是”或“不是”)平衡力;若固體球的半徑為0.5×10-3m,密度為3.0×103kg/m3,則此球勻速下降時(shí)所受到的浮力F與阻力f的大小關(guān)系為F等于f(填“大于”“等于”或“小于”).
(2)由第1、2、3三組數(shù)據(jù)可知:密度相同的固體球在水中勻速下沉的速度與固體球的半徑平方成正比.
(3)若固體球的半徑為2.0×10-3m,密度為3.0×103kg/m3,則其在水中勻速下沉的速度是17.6m/s.

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