实验题 较难0.4 引用3 组卷144
“十次事故九次快”,机动车超速是交通事故频发的一个主要原因。小明学完物理知识后明白:超速的车辆在刹车时,由于具有惯性不能立即停下来,容易造成事故,说明运动的物体具有惯性。小明想探究“静止的物体是否具有惯性”,请你选择器材,设计一个小实验,帮助小明完成此探究。
(1)实验器材:__________________ ;
(2)实验步骤:__________________ ;
(3)实验现象及结论:____________ 。
(1)实验器材:
(2)实验步骤:
(3)实验现象及结论:
22-23八年级下·山西大同·期中
类题推荐
小华和小丽在观摩自行车比赛时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:
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(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“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”。小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是______ 物体运动状态的原因;
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(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?且靠近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倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:他们把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在。点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),让同一小钢球分别从弧面A、B、C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),记录如表:
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C,三处自由滚下的目的是到达最低点的速度______ (选填“相同”或“不同”),该实验可以得出的结论:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越______ ;
(3)小球运动到最低点时受______ 力(选填“平衡”“非平衡”);
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从______ (选填“相同”或“不同”)半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是______ (选填“正确”或“错误”);
(5)小华看到小钢球来回滚动,又想到:车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知:转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、…mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn,则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+…mnrn2;
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①图甲是一个质量为m的小球,用长为L的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴MM'上,则它对这个轴的转动惯量是______ (用m、L表示);
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒(铁皮厚度远远小于圆筒半径)可绕转轴NN,转动,如图乙,若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×10-3kg·m2,则铁皮的厚度为______ mm(π取3.14,ρ铁=8g/cm3,此空计算结果小数点后保留两位)。
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(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“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”。小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是
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(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?且靠近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倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
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 |
实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C,三处自由滚下的目的是到达最低点的速度
(3)小球运动到最低点时受
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从
(5)小华看到小钢球来回滚动,又想到:车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知:转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、…mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn,则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+…mnrn2;
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①图甲是一个质量为m的小球,用长为L的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴MM'上,则它对这个轴的转动惯量是
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒(铁皮厚度远远小于圆筒半径)可绕转轴NN,转动,如图乙,若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×10-3kg·m2,则铁皮的厚度为
端午假日,小华随父母体验了一次快乐的乡村游。见到如图所示的一个老式风扇车,颇感兴趣,摇手摇杆产生的风,为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢?小华到家便进行了以下探究:
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【自制器材】
(1)利用废旧塑料板制成条形漏斗,废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口;仿照老式风扇车,组装成如图甲所示的装置;
(2)选用质量___________ 的砂砾模拟谷粒和空壳;
(3)裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。
【进行实验】
(1)把快餐盒盖放在水平桌面上,将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方;
(2)取一小风扇正对进风口,再开启风扇并将砂砾倒入漏斗;
(3)待砂砾漏完,关闭风扇;
(4)观察盒盖上的砂砾,比较______________ 。
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【收集证据】实验结果如图乙所示,并记录在下表中:
【分析论证】
(1)由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态__________ 发生改变(选填“容易”或“不容易”),即惯性较_______ (选填“大”或“小”);
(2)由此也可以说明惯性的大小与物体的_______ 有关。
【交流评估】为了使实验结论更科学,可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。
【拓展应用】
(1)如果使用风扇车来分离谷粒和空壳,则在图中________ 口可收集到饱满的谷粒(选填“A”或“B”);
(2)如图丙所示,在无风的情况下,农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去,饱满的谷粒将落在离工人更_________ 处(选填“近”或“远”),从而将谷粒与空壳分离。
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【自制器材】
(1)利用废旧塑料板制成条形漏斗,废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口;仿照老式风扇车,组装成如图甲所示的装置;
(2)选用质量
(3)裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。
【进行实验】
(1)把快餐盒盖放在水平桌面上,将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方;
(2)取一小风扇正对进风口,再开启风扇并将砂砾倒入漏斗;
(3)待砂砾漏完,关闭风扇;
(4)观察盒盖上的砂砾,比较
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/18/2960984458133504/2961481105776640/STEM/a339b44b-ac9c-4326-a0ac-eb2bcf6af6d0.png?resizew=456)
【收集证据】实验结果如图乙所示,并记录在下表中:
砂砾质量 | 大 | 较大 | 小 |
砂砾水平运动的距离 | 近 | 较近 | 远 |
(1)由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态
(2)由此也可以说明惯性的大小与物体的
【交流评估】为了使实验结论更科学,可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。
【拓展应用】
(1)如果使用风扇车来分离谷粒和空壳,则在图中
(2)如图丙所示,在无风的情况下,农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去,饱满的谷粒将落在离工人更
小明在观察汽车的启动和刹车过程时,发现:小轿车启动得快而重型卡车启动得慢;他觉得质量对物体的惯性有影响,在老师的指导下他进行了以下探究实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/11/2697657248604160/2698203557257216/STEM/3cd5f4ca-8997-4543-8638-3759f4fecbcd.png?resizew=181)
知识1:惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度;
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由
(
表示速度的变化量,t表示时间)来判定,外力一定时a越大,运动状态越容易改变。
实验方案:如图所示的实验装置,在光滑的玻璃水平面(阻力忽略不计)上,小车N先后装入质量不同的细砂,在同一位置由静止开始释放,在重物M牵引下加速运动,用速度测量仪测出小车N的速度。
(1)两次实验用同一个重物M牵引小车N的目的是___________ 。实验数据:如表所示;
(2)第二次实验小车的运动状态改变难易程度a的值为___________
;
(3)与装入细砂质量为100g时相比,小车N装入细砂质量为200g时的运动状态更_____ (选填“难”或“易”)改变,这个实验说明了惯性与___________ 有关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/11/2697657248604160/2698203557257216/STEM/3cd5f4ca-8997-4543-8638-3759f4fecbcd.png?resizew=181)
实验次数 | 细砂质量 | 0 | ||||
1 | 100g | 0 | ||||
2 | 0 | 3cm/s |
知识2:物体运动状态改变的难易程度,由
实验方案:如图所示的实验装置,在光滑的玻璃水平面(阻力忽略不计)上,小车N先后装入质量不同的细砂,在同一位置由静止开始释放,在重物M牵引下加速运动,用速度测量仪测出小车N的速度。
(1)两次实验用同一个重物M牵引小车N的目的是
(2)第二次实验小车的运动状态改变难易程度a的值为
(3)与装入细砂质量为100g时相比,小车N装入细砂质量为200g时的运动状态更
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