问题标题:
小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他搭成一斜面,用小球做实验
更新时间:2024-04-27 22:20:10
问题描述:

小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.

(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的______(同一/不同)高度处释放,比较小球在______(同一/不同)粗糙面上的路程;

(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.小宇先后三次将球从斜面的同一高度处释放,三次实验结果如图甲所示,由此得到结论:______;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将______.

(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1______W2(选填“>”“<”或“=”).

(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他的实验设计有问题,问题是:______.更正后完成实验,在如图甲所示的实验中,小球往右滚动时要受到______个力的作用(空气阻力不计);在如图乙所示的实验中,木块运动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲______f乙 (填“>”“<”或“=”).

涂承宇回答:
  (1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从相同高度处释放,比较小球在相同粗糙面上滑行的路程;   (2)在探究过程中,采用控制变量法,保证小车到达水平面时的速度相同,通过实验结果可以看出,接触面越粗糙,摩擦力越大,小球速度减小的越快;   若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动.   (3)在本实验中,小球的动能都用来克服摩擦力做功了,由于小球质量和速度相同,所以三次的动能相同,做的功也相同;   (4)要模拟研究汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同但质量相同的小球撞击木块,由图乙知,小球的质量不同,这种设计不合理;   在如图甲所示的实验中,小球往右滚动时要受到重力、支持力、摩擦力3个力的作用;   在图乙所示的甲、乙两次实验中,木块移动过程中对接触面的压力和接触面的粗糙程度没变,受到的摩擦力不变,则f甲=f乙.   故答案为:   (1)不同;同一;   (2)当速度相同时,水平面粗糙程度越小,小球滑行距离越远;做匀速直线运动;   (3)=;   (4)没有控制两个小球的质量相等;3;=.
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