中学考试物理专题复习题之创新探究实验
15页1、word创新探究实验一、力学创新探究题1. 学校举行春季运动会,小明是标枪组的运动员,在练习过程中小明一直在思考怎样才能把标枪掷得远一些,通过练习和观看其他队员的投掷情况,小明做了如下猜测:第1题图猜测一:与标枪的质量有关猜测二:与标枪被投掷出去的角度有关猜测三:与标枪有关(请你再提出一种猜测)(1)小明用弹簧玩具枪、小钢球做了一系列实验,小钢球质量分别为m和M,且Mm,弹簧玩具枪压缩弹簧长度的五分之一,实验数据记录如下表:(2)小明根据实验数据得出初步结论:在其他条件一样时,抛射角度为45时,还需要补充的实验是;从表中数据还能得出的结论有,其他条件一样时,_.(3)将弹簧玩具枪压缩弹簧长度的五分之二(在弹性限度内),当小钢球质量为M,发射角为45时,小钢球被弹出的距离将(选填“大于“等于或“小于)1.6 m,该实验可以验证小钢球被弹出距离的大小与有关.(4)为了在运动会标枪项目中取得好成绩,请你给小明提出合理建议(标枪质量不变): ;.【答案】被抛出的初速度(2)控制其他条件一样,在45角附近再找几个角度做实验 钢球质量越大,钢球被弹出的距离越短(3)大于小钢球被弹出的初速度(4)4
2、5角左右投出标枪增大投掷标枪的初速度【解析】还能提出的猜测有:标枪投射距离的远近与标枪被抛出的初速度有关;(2)30、45、60之间的跨度较大,无法准确判断是在45时,小钢球被弹出的距离最远,故应控制其他条件一样,在45角附近再找几个角度做实验;从表中数据还能得出的结论是:在其他条件一样时,小钢球质量越大,小钢球被弹出的距离越短;(3)将弹簧玩具枪压缩弹簧长度的五分之二时,弹簧所具有的弹性势能变大,将小钢球弹出瞬间,小钢球的动能将增大,故小钢球被弹出的距离将大于1.6 m;该实验可以验证小钢球被弹出距离的大小与小钢球被弹出的初速度有关;(4)分析实验数据可以提出的合理建议为:45角左右投出标枪;增大投掷标枪的初速度.2. 一次课堂上教师展示了小朋友荡秋千的图片,同时提出了一个问题:秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢?同学们联想荡秋千的情景,纷纷做出猜测,总结起来主要有以下三种:猜测1:可能与小朋友的质量有关;猜测2:可能与摆动的幅度有关;猜测3:可能与绳长有关.(1)为了验证猜测是否正确,同学们设计了如下列图的装置,用系有细线(线长L可调)的小球来模拟秋千的运动进展了如下探究
3、(摆动角度均较小):如图甲所示,用细线系住一铁球,保持细线的长度不变,改变小球摆动的幅度,即OA的连线与竖直方向的夹角(O点为固定悬点),使小球每次从A点由静止释放,测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与夹角的关系如下表所示:/度46810t/秒除图甲所示装置外该实验还缺少的一个实验器材是,分析数据可以知_.甲乙丙 第2题图使小球每次从A点由静止释放,用频闪相机(保持曝光时间一样)拍摄小球往返运动一次的位置如图乙所示;在图乙装置的根底上,改变细线L的长度,控制角一样,使小球从静止下落,分别用频闪相机(保持曝光时间一样)拍摄小球往返运动一次的位置如图丙所示,由此分析可知,上述猜测是正确的.(2)请设计实验来探究小球往复摆动一次的时间与小球质量之间的关系,应保持小球摆动的幅度和不变,只改变的大小.,要调准它,应将摆钟的摆长调_(选填“长或“短)理由是_.【答案】(1)秒表小球往复摆动一次的时间与夹角无关3(2)摆长小球质量(3)短摆钟变慢了,因往返摆动的时间受摆长的影响,钟摆越长,摆动越慢,所以要调准它即把摆长调短一些【解析】(1)由表中实验数据可知,在摆长不变的情况下,角度不同,秋千
4、往复摆动一次的时间相等,由此可知:小球往复摆动一次的时间与夹角无关.由图乙与丙可以看出,摆长越长,小球往复摆动一次的时间越长,由此可见:在质量与振幅一样时,秋千小角度往复摆动一次的时间随绳长的增大而增大,这验证了猜测3是正确的.(2)可控制摆长与振幅一样,改变摆球的质量进展实验,探究“秋千往复摆动一次的时间与小球的质量之间的关系,实验的做法是:用细线系住一小球,使小球以较小的幅度在竖直面内摆动,用频闪相机(或计时器)测算出小球往复摆动一次的时间t1;让线摆动的幅度与绳长保持不变,改变小球的质量,再做两次,测出对应时间t2、t3;判断方法是:假如t1、t2、t3相等,如此与质量无关;假如t1、t2、t3不相等,如此与质量有关.(3)摆钟变慢,即摆动一样幅度的时间变长了,故可通过缩短摆长使摆动时间加快.3. 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,如果空气阻力相对物体的重力比拟小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习研究小组(一)提出了如下猜测:猜测一:
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