5.動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一的物體.或者可以看成單一物體的物體系. 查看更多

 

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對(duì)于落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究,著名科學(xué)家伽利略做出了具大的貢獻(xiàn),關(guān)于他的研究工作,回答以下問(wèn)題:
(一)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下要素:提出問(wèn)題,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析與論證,評(píng)估,交流與合作等.伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過(guò)程如下:
A.伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里斯多德的觀點(diǎn);
B.伽利略提出了“落體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t成正比”的觀點(diǎn);
C.為“沖淡”重力,伽利略設(shè)計(jì)用斜面來(lái)研究小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的情況;
D.伽利略換用不同質(zhì)量小球,沿同一斜面從不同位置由靜止釋放,并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù);
E.伽利略改變斜面的傾角,重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄相應(yīng)數(shù)據(jù);
F.伽利略對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;
G.伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論推廣到斜面傾角增大到90°時(shí).
(1)與上述過(guò)程中B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是______.
(2)與上述過(guò)程中F步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是______.
(二)伽利略提出了“落體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t成正比”的觀點(diǎn),但在伽利略時(shí)代無(wú)法直接測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度.伽利略借助于數(shù)學(xué)方法,通過(guò)數(shù)學(xué)推理,巧妙地將研究“速度與時(shí)間的關(guān)系”轉(zhuǎn)換為研究“位移與時(shí)間的關(guān)系”,解決了這一難題.接著,伽利略用一條刻有光滑凹槽的長(zhǎng)木板做成一個(gè)斜面,讓小球沿斜槽滾下,同時(shí)采用滴水計(jì)時(shí)法.下表是伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
時(shí)間單位t 1 2 3 4 5 6 7
距離單位s 32 130 298 526 824 1192 1600
上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能驗(yàn)證伽利略得出的位移與時(shí)間的關(guān)系嗎?如果能,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出你的理由,并在下列坐標(biāo)紙中作出能直觀反映這一結(jié)論正確的圖象.如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作圖時(shí)請(qǐng)標(biāo)明橫軸的意義.)______

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(8分)對(duì)于落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究,著名科學(xué)家伽利略做出了具大的貢獻(xiàn),關(guān)于他的研究工作,回答以下問(wèn)題:

(一)(4分)科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下要素:提出問(wèn)題,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析與論證,評(píng)估,交流與合作等.伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究過(guò)程如下:

A.伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里斯多德的觀點(diǎn);

B.伽利略提出了“落體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t成正比”的觀點(diǎn);

C.為“沖淡”重力,伽利略設(shè)計(jì)用斜面來(lái)研究小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的情況;

D.伽利略換用不同質(zhì)量小球,沿同一斜面從不同位置由靜止釋放,并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù);

E.伽利略改變斜面的傾角,重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄相應(yīng)數(shù)據(jù);

F.伽利略對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;

G.伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論推廣到斜面傾角增大到90°時(shí).

(1) 與上述過(guò)程中B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是                    

(2) 與上述過(guò)程中F步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是                   

 (二)(4分)伽利略提出了“落體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t成正比”的觀點(diǎn),但在伽利略時(shí)代無(wú)法直接測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度.伽利略借助于數(shù)學(xué)方法,通過(guò)數(shù)學(xué)推理,巧妙地將研究“速度與時(shí)間的關(guān)系”轉(zhuǎn)換為研究“位移與時(shí)間的關(guān)系”,解決了這一難題.接著,伽利略用一條刻有光滑凹槽的長(zhǎng)木板做成一個(gè)斜面,讓小球沿斜槽滾下,同時(shí)采用滴水計(jì)時(shí)法.下表是伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

時(shí)間單位t

1

2

3

4

5

6

7

距離單位s

32

130

298

526

824

1192

1600

上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能驗(yàn)證伽利略得出的位移與時(shí)間的關(guān)系嗎?如果能,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出你的理由,并在下列坐標(biāo)紙中作出能直觀反映這一結(jié)論正確的圖象.如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.(如有需要可利用上表中的空格,作圖時(shí)請(qǐng)標(biāo)明橫軸的意義.)

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①沿直線做勻加速運(yùn)動(dòng)的某物體,牽引一條通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T=0.02s,取下紙帶后,由某一計(jì)時(shí)點(diǎn)開始,每隔五個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶,按圖1那樣貼在直角坐標(biāo)平面上,彼此不留間隙,也不要重疊.紙帶下端都要準(zhǔn)確地與橫軸重合,每一條紙帶的左邊準(zhǔn)確地與縱軸平行,圖的縱軸上已標(biāo)出了每條紙帶的長(zhǎng)度L(單位:mm).今以橫軸為時(shí)間軸,令每條紙帶的寬度代表一個(gè)時(shí)間單位:0.1s,以縱軸為速度軸,縱軸上原來(lái)標(biāo)的每毫米代表一個(gè)速度單位:10mm/s.
(1)在每段紙帶的上邊緣中點(diǎn)畫“?”作為計(jì)數(shù)點(diǎn),在新的坐標(biāo)里每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示
相對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度
相對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度

(2)畫一直線,使盡可能多的計(jì)數(shù)點(diǎn)落在此直線上,并使直線兩側(cè)的計(jì)數(shù)點(diǎn)數(shù)目大致相等,這條直線便是運(yùn)動(dòng)物體的
速度-時(shí)間
速度-時(shí)間
圖線.
(3)求出上述直線的斜率,可知運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=
0.75
0.75
m/s2
②在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時(shí)跟合外力(F)和質(zhì)量(m)兩個(gè)因素有關(guān).要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是
先保持m不變,研究a與F的關(guān)系;
再保持F不變,研究a與m的關(guān)系;
先保持m不變,研究a與F的關(guān)系;
再保持F不變,研究a與m的關(guān)系;


(2)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力,為了減少這種做法而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:a.
把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩
擦力;
把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩
擦力;
;b.
砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)
量;
砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)
量;

(3)該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí),處理方案有兩種:
A、利用公式a=
2s
t2
計(jì)算;B、根據(jù)a=
△s
T2
利用逐差法計(jì)算.
兩種方案中,你認(rèn)為選擇方案
B
B
比較合理.
(4)下表是該同學(xué)在探究“保持m不變,a與F的關(guān)系”時(shí)記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)系中做出a-F圖象;
( 小車質(zhì)量:M=0.500kg,g=10m/s2 )
         次數(shù)
物理量
1 2 3 4 5 6
m砂和桶(kg) 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060
a(m/s2 0.196 0.390 0.718 0.784 0.990 1.176
(5)針對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集與處理,就其中的某一環(huán)節(jié),提出一條你有別于該同學(xué)的設(shè)計(jì)或處理方法:
①采用氣墊導(dǎo)軌以減小摩擦力;
②利用“光電門”和計(jì)算機(jī)連接直接得到加速度,
③利用v-t圖象計(jì)算加速度;
④用彈簧秤測(cè)量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不變來(lái)處理數(shù)據(jù),等等.
①采用氣墊導(dǎo)軌以減小摩擦力;
②利用“光電門”和計(jì)算機(jī)連接直接得到加速度,
③利用v-t圖象計(jì)算加速度;
④用彈簧秤測(cè)量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不變來(lái)處理數(shù)據(jù),等等.

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中子流是高能物理研究的對(duì)象之一,假定高速中子流控制為圓柱體粒子流,其橫截面積為S,每個(gè)中子的能量均為e,中子流的運(yùn)動(dòng)速度為u.若中子流單位體積內(nèi)所包含的能量叫做中子流的能量密度,記為A(J/m3).則單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)中子流截面的中子數(shù)為______,單位時(shí)間沿運(yùn)動(dòng)方向通過(guò)單位面積的能量為______.
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中子流是高能物理研究的對(duì)象之一,假定高速中子流控制為圓柱體粒子流,其橫截面積為S,每個(gè)中子的能量均為e,中子流的運(yùn)動(dòng)速度為u.若中子流單位體積內(nèi)所包含的能量叫做中子流的能量密度,記為A(J/m3).則單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)中子流截面的中子數(shù)為    ,單位時(shí)間沿運(yùn)動(dòng)方向通過(guò)單位面積的能量為   

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