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1、1力学（五）：拓展探究与综合练习1探究加速度的定义与匀加速运动物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程/时间，即 v=s/t初中物理中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法高中物理中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用v 表示，它等于前后速度之差；加速度用字母 a 表示，国际单位是 m/s2）由加速度的定义可知：（1）若一个物体开始运动的速度 v0=2m/s，经过 5s 后它的速度变为 vt=6m/s，则这个物体在 5s 内的速度变化量v= m/s（2）若问题（1
2、）中的物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小 a= m/s2（3）加速度的定义公式 a= （4）匀速直线运动的 vt 图象如（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度 V 匀速直线运动的物体，在运动时间为 t 时通过的路程 s；匀加速直线运动的 vt 图象如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由 v0到 vt，运动时间为 t 时通过的路程 s用 v0、t、a 写出 s 的表达式，s= （5）由加速度的定义可知，若运动物体的初速度为 v0、加速度为 a，在运动时间 t 时刻的末速度 vt= （用含有 v0、t、a 的代数式表示）。（6）一运动物
3、体开始时的速度为 2m/s，当物体以加速度为 0.5m/s2做加速运动时，物体在第 10s 末的速度为 m/s，运动的路程为 m.2.探究自由落体运动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较小，可以忽略，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实验，实验数据记录如下：实
4、验序号 材料 物体质量（kg） 下落高度（m） 下落时间（s）1 铁球 1 20 1.962 铁球 1 30 2.473 铅球 1 20 1.964 铅球 2 20 1.962AB（1）为了验证猜想一，应比较实验序号_和_，得到的结论是：_ ；（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间_（填“相等”或“不相等”），原因是：_ _ （3）根据表中的数据，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、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（4）如图，A、B 两物体叠放在一起，用手托住，
5、让它们靠在粗糙墙边，然后释放，使它们同时由静止开始沿竖直墙面下滑。已知 MAM B，则物体 B（ ）A、只受一个力 B、只受两个力 C、只受三个力 D、只受四个力（5）自由落体运动实质是：物体在重力作用下沿竖直方向的初速度为零，加速度 g=9.8 m/s2的匀加速直线运动，g=9.8 m/s 2又叫重力加速度，其含义是： 3.探究-研究机械能守恒与平抛运动：(1)如图甲，质量为 m 的小球从高度为 h 的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为 v此过程机械能守恒，关系式 mgh=mv2/2 成立，则一个物体从高 0.2m 的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为_m/s（2）如图乙
6、，将物体以一定的初速度 v0沿水平方向抛出(不计阻力)，物体做平抛运动，在水平方向运动的距离 x=v0t，在竖直方向下落得高度 y=gt2/2，则 y 与 x 的关系可用丙图中的_图线表示(3)如图丁所示，小球沿长度为 L 的光滑斜面 AB 由静止自由滑下，经过高度为 h 的光滑桌面 BC 后做平抛运动，撞到前方挡板的 D 点，桌边到挡板的距离为 s，D 点到地面的高度为d，请推理证明 d=hs2/4Lsin34.探究斜抛运动在校运动会上，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。大家经过讨论
7、，提出了以下猜想.猜想 1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想 2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。猜想 3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图 7 所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过 7 次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离）。实验序号 射出点高度h/m 射出速度v/(ms1 ) 射出仰角? 射出距离l/m1 0.5 5 30 2.92 0.5 10 30 9.63 0.5 10 45 10.
8、74 1.0 10 45 11.15 1.5 10 45 11.56 0.5 10 60 9.17 0.5 15 30 20.7请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。（1）为验证猜想 1，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（2）为验证猜想 2，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（3）为验证猜想 3，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？5.探究动摩擦因素如图所示，在“探究活动摩擦力的大小与什么因素有关”的活动中：（1）小明设计了甲、乙两种方案，不计弹簧测力计的重力。甲方案：在水平实验桌面上将木板固定不动，通过弹簧测
9、力计沿水平方向拉木块，使木块在木板上匀速滑动。乙方案：将木块放在水平木板上，用细线通过弹簧测力计拉住木块，使木板在木块下面滑动。为了测定木块所受的滑动摩擦力更有效，实验应选择 方案。4丙（2）某小组同学经过探究发现，在通常情况下，两个物体间的滑动摩擦力 f 的大小跟压力N 成正比。滑动摩擦力 f 跟压力 N 的比值的大小与两个接触面的材料、粗糙程度等有关。同学们查阅资料后得知：这一比值在物理学上被称为动摩擦因数（用 表示）。为此，小组同学又设计了如图丙所示的实验装置来测量滑块与本板之间的动摩擦因数。将一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板一端装有定滑轮；木板上放有一滑块，滑块的一端通过跨过定滑
10、轮的细线与托盘连接。在托盘中放入适量砝码，让滑块开始做匀速运动。为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 （填入所选物理量前的字母）A.木板的长度 L； B.木板的质量 m1； C.滑块的质量 m2 D.托盘和砝码的总质量 m3E.滑块运动的时间 t测量中所选定的物理量时需要的实验器材是: 滑块与木板间的动摩擦因数是 = （用被测物理量的字母表示），与真实值相比，小组测得的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”），写出支持你看法的一个论据： 6.如图所示是某“汤勺”示意图，由一细长柄 AB 与一半球 BC 构成，且 AB 与半球相切，切点为 B已知半球的半径为 R，AB 柄的长度为 L，L： R
11、=8：1，现用一细线系住 A 点，并将细线竖直悬挂，如果不计 “汤勺”的质量，则“汤勺”内水的最大高度是（ ）A、 B、 C、 D、R314321R327.超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生 10810 9Pa 的压强工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体（如图所示）下表是某高压水切割机技术参数：506AB型号 压强（MPa）喷嘴横截面积（m 2）排量（L/min）油泵电机功率（kW）2230 300 510-8 2.7 22.5提示：表中“排量 2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水 2.7升1MPa=10 6Pa
12、，1L=10 -3m3请回答：（1）“水刀” 有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 （填一种能量名称），加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为 加入磨料后切割能力大大提高了，这是因 （2）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压纯水流对切割面的压力为 N （3）该型号高压纯水切割时的切割效率是多少？8.我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气，统称为“雾霾天气”关于雾和霾的认识，下列说法中正确的是（ ）A霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的B雾和霾是两种不同的天气现象C雾和霾是同一个概念的两种不同说
13、法D雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的。9.如图所示，A 物体放在一倾角为 60的粗糙斜面上，用一根轻质细绳通过定滑轮与 B 物体相连，当 B 重 5N 时，A 沿斜面向下做匀速运动，当 B 重 10N 时，A 沿斜面向上做匀速运动，绳重及绳与定滑轮之间的摩擦不计。问：物体 A 与斜面之间的滑动摩擦力大小为 N，已知滑动摩擦力 f 与正压力 N 之间关系式为 f = N，（ 为动摩擦因数为一常数），本题中物体 A 与斜面间动摩擦因数 =0.1，那么物体 A 重 N。610.一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（ ）A脸向车后并相对于车向后跳 B脸向车后并相对于车向前跳C脸向车前并相对于车向后跳 D脸向车前并相对于车向前跳11.用密度分别为 1和 2两种物质的溶液各 mkg，只用这两种溶液，最多可配制成密度 混 = （ 1 + 2 ）的溶液 kg。（已知： 1 2）12.用密度分别为 1和 2两种物质纯金属按质量 3:2 制成合金，那么合金材料的密度为 （写代数式）13.用滑轮组匀速提升重为 1920N 的物体，作用于绳子自由端的拉力为 600N，拉力做功的功率为 1
