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物理知识应用探究专题

1、在一次《趣味物理》讲座中，老师谈到传闻中伽利略的比萨斜塔试验时说：“在不计空气阻力的状况下，从同一高度由静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢与物体的质量无关，这种运动叫做自由落体运动。”课后，爱好小组在老师的指导下开始探讨自由落体运动，他们用频闪照相机(频闪间隔时间t=O．1s)．拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的影像，其中一张如图22甲所示。

小知识：频闪照相，是让照相机对某一个运动物体每间隔相同时间曝光一次，将物体在不同时刻所处位置记录下来，由于曝光间隔时间固定，因此，频闪照片除记录下物体的位置外，还记录了物体运动的时间。

(1)从起点O算起，小球到达位置3时下落的时间tⅢ=0.3s，

通过的路程SⅢ=m。

(2)请依据影像数据，在图22乙中作出小球下落

0.3s内的s-t图像。(提示：下落距离s要从起点

O算起)

(3)他们比较数张照片，发觉不同小球在同一时刻

的确几乎都在同一位置，则说明白物体下落快慢

与质量无关。为了从理论上证明这一结论，请你

计算：从O点起小球下落的距离s与对应时间平

方t2的比值(至少取3个时间数据；比值的单位

为m/s2)。

(4)通过比较这些比值，你能得出什么结论

结论：从计算结果看，小球下落的距离s与对应时间平方t2的比值是一个恒定值，则说明任何自由下落的物体，运动的距离s都只与运动时间t有关，可证明：小球下落的快慢与物体的质量无关。

2.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，

这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，

假如空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽视，物体的

下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体

运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：

猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；

猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；

猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关。

为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列试验，试验数据记录如下：

为了验证猜想一，应比较试验序号__1__和__3__，结论是：

物体由静止开始下落，下落的快慢与材料无关；

（2）小敏同学也对这个问题进行了探讨，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发觉两者下落时间__不相等(填“相等”或“不相等”)，缘由是：_纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽视不计____________________。

（3）依据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将（A）

A.

同时落地B.铁片先落地，羽毛后落地C.羽毛先落地，铁片后落地

3.牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下试验：

（1）通过视察比较牛奶的密度小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂移在液面上，视察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较大．又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，视察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较大。

（2）通过测量比较牛奶的密度

小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量．其操作步骤是：

①用弹簧测力计测出石块的重力为G；

②将石块浸没在水中，弹簧測力计的示数为F1；

③③将石块浸没在水中，弹簧測力计的示数为F2（写出详细方法和要测出的物理量并用字母表示）：

④牛奶密度的表达式为ρ牛奶=ρ水（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）．

4.探究影响滑动摩擦力大小因素的试验装置如图所示．在小桶内装入适量的沙子。滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动。

(1)为测量滑块受到的滑动摩擦力大小，

应测量小桶和沙子的总质量m2________，

（选填“滑块的质量m1”或“小桶和沙子的总质量m2”），所需测量仪器是__天平______．

（2）依据二力平衡可知，滑块受到的滑动摩擦力f1=m2g(用物理量符号表示)。

(3)把毛巾铺在木板上，发觉须要装入更多的沙子，滑块才会做匀速直线运动，说明_压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；_______．

(4)小桶落地后，滑块接着向前运动，受到的滑动摩擦力f1＝f2(选填“＜”、“＝”或“＞”)。

(3)小明想用钩码替代沙桶，请你对此做出评价：此做法便利得出钩码重力，但无法连续改变拉力的大小．

5.在某爱好小组的同学视察到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大．他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？”（注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角，机翼面积指机翼在水平面上投影的面积）

他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形态相同、面积

不同的机翼模