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201534. (2021•交大附中•三模) 如图甲所示,西安大唐不夜城“真人不倒翁”表演红遍全国,成为宣传西安的一张靓丽的名片。小李看完表演后,产生了疑问:为什么表演者怎么摇都不会倒?不倒翁道具的稳定性到底与哪些因素有关?通过查阅资料,他发现表演用的道具如图乙所示:底部是一个比较重的半球,表演者被固定在中间的杆上进行表演。于是,他做了一个模型:将重物固定在实心的半球上,然后用力推动重物,通过观察不倒翁刚好翻倒时重物转过的角度a的大小,来比较不倒翁稳定性的大小,如图丙所示。在探究不倒翁的稳定性与立在上面的重物重心高低的关系时,他制作了三块质量相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱形,如图丁中的①、②、③所示根据自己的观察,他提出了以下猜想:
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①道具不倒翁的稳定性与半球的半径大小有关;
②道具不倒翁的稳定性与半球的质量大小有关;
③道具不倒翁的稳定性与立在上面的重物的重心高低有关;
为验证自己的猜想,他测得了多组数据并记录在如表中:
实验次数 半球的半径大小/m 半球的质量大小/kg 重物的重心高度/m 重物转过的角度a/度
1 0.4 35 0.5 30
2 0.6 35 0.5 45
3 0.8 35 0.5 60
4 0.4 20 0.5 25
5 0.4 60 0.5 50
6 0.6 35 0.75 35
7 0.6 35 1.0 25
(1)当重物在竖直方向静止在半球上时,重物所受的重力和支持力是一对        (选填“相互作用力”或“平衡力”);
(2)将重物固定在实心的半球上,然后用力推动半圆开始运动,说明了        
(3)为验证猜想①,应选择        三组数据,得出的结论是:在其他条件一定时,半球的半径越大,稳定性
       (选填“好”或“差”);
(4)分析1、4、5三组数据可验证猜想        (选填“①”、“②”或“③”);
(5)分析数据可知,猜想③是        (选填“正确”或“错误”)的;
(6)物体的稳定性越好,越不容易倒。下面实例中哪个的目的不是增大物体稳定性:       
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A.落地扇下边有一个大底座
B.洗手盆下设计一个弯口
C.密度计的下方装入适量重物
D.空中自行车下面挂上重物
共享时间:2021-04-03 难度:2
[考点]
重心与稳度,控制变量法,
[答案]
(1)平衡力。(2)力可以改变物体的运动状态。(3)1、2、3;好。(4)②。(5)正确。(6)B。
[解析]
解:(1)当重物在竖直方向静止在半球上时,重物只受到重力和支持力的作用。当物体只受两个力的作用,且在这两个的作用下处于静止或匀速直线运动状态时,这两个力是一对平衡力。
(2)将重物固定在实心的半球上,然后用力推半球,使半球由静止变为运动,即半球在力的作用下运动状态发生了改变。
(3)要探究道具不倒翁的稳定性与半球的半径大小是否有关,就需要控制其他因素不变,只研究半球半径不同的情况下,半球翻倒时重物转过的角度a的大小。分析表中数据可知,数据1、2、3符合要求。分析这三组数据可以发现,在其他条件都相同的情况下,半球的直径越大,半球翻倒时重物转过的角度a越大,这就说明半球的直径越大,稳定性越好。
(4)1、4、5这三组数据中,半球的直径相同、重物的重心高度相同,只有半球的质量不同,所以探究的是半球的稳定性与半球质量大小的关系,即可以验证猜想②。
(5)要研究道具不倒翁的稳定性与立在上面的重物的重心高低有关,就需要选择半球的直径相同、质量相同,只有重物的重心高度不同的三组数据。分析表中数据可知,2、6、7符合要求。分析这三种数据可以得出结论:其他条件相同时,重物的重心越高,半圆的稳定性越差。所以猜想③是正确的。
(6)A.落地扇下边的大底座直径较大,由上述实验可知,底座的直径越大,风扇越不容易翻倒,故选项A不符合题意;
B.洗手盆下设计一个弯口,是利用了连通器原理来防止下水管道中的气味通过下水管道进入室内,故选项B符合题意;
C.密度计下方装入适量的重物后,密度计的重心将下移,由上述实验可知,密度计的稳定性将增强,更容易立在液体中,故选项C不符合题意;
D.空中直行车下面挂上重物后,将空中自行车、人与重物看作一个整体,则这个整体的重心在绳子下方,所以自行车不会翻倒,故选项D不符合题意。
故答案为:(1)平衡力。(2)力可以改变物体的运动状态。(3)1、2、3;好。(4)②。(5)正确。(6)B。
[点评]
本题考查了"重心与稳度,控制变量法,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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208792. (2016•蓝田县•一模) 某兴趣小组在老师的指导下作了水火箭升空实验,实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等,水火箭构造如图所示,根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空。
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(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的       知识来解释。从能量转化角度来看,水火箭的动能是由       能转化来的。
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小明猜想:可能与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:可能与瓶中水的体积有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
你认为影响因素还有       。(写出一点)
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200ml。通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录。考虑到安全做了三次,实验结果如下:
瓶塞塞入深度 更深
高度/m 2 5 12
这可验证水火箭上升高度与       有关的猜想是正确的。为了验证小华的猜想,请你为她设计一个可行的实验步骤:       
(4)实验小组经过讨论思考发现,瓶塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了瓶塞与瓶口的       力,从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力,使瓶塞不易压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法。
共享时间:2016-03-04 难度:1 相似度:1.5

dyczwuyn

2021-04-03

初中物理 | | 解答题

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2020*西工大*期末
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