2012青岛中考――物理归纳式探究专题

2012青岛中考——物理归纳式探究专题1/8例题：归纳式探究：1.在学习动能与重力势能相互转化的知识点时，小明想知道动能和势能具有怎样的定量关系。于是，他查阅资料得知：动能用Ek表示，Ek与m、v的关系是Ek=1/2mv2；重力势能用Ep表示，Ep与m、h的关系是Ep=mgh。在老师的帮助下，他借助电子演示仪，针对小球下落的4个不同位置进行测量，得到如下数据：实验次数小球质量m/kg速度v/(m·s-1)动能Ek、/J小球高度h/m重力势能Ep/J10.2001220.220.40.81.630.2340.241.60.20.4（1）由此得出：机械能在转化过程中，。（2）请将表格中的空格补充完整。例2小明在研究动能大小与什么因素有关时，从物理资料中找到如下数据：实验次数123456质量m/kg0.10.10.10.20.30.4速度v/(m·s-1)动能Ek、/J请你分析数据内容，回答下列问题：（1）由数据可以推断：动能Ek与质量m、运动速度v关系的数学表达式为（2）在质量一定时，动能大小Ek与运动速度v的关系可用图线来表示。练习：1、科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。（1）可见，平行通电导线之间有力的作用。而且，当通入的电流方向相同时，导线相互。（2）平行通电导线之间相互作用力的大小可以用安培定律F=krIlI21来描述。其中，I1、I2分别为两根导线中通入的电流，l为导线的长度，r为导线之间的距离，k为比例系数。某次实验数据如下：答案为：（1）吸引；（2）0.5；0.3；2×10-7；b．（3）请将表格数据填写完整。比例系数k=N/A2。对于位置固定、长度一定的两根平行导线，如果保持F不变，两根导线中的电流大小关系可以用图像中的图线来表示。2、从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度作匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．某次实验实验次数l/mI1/AI2/Ar/mF/N110.20.20.10.8×10―720.50.20.20.10.4×10―731.50.40.21.8×10―7I1I2OabcEkvOab2012青岛中考——物理归纳式探究专题2/8数据如下。（1）由表中数据可推导球形物体受的空气阻力f与球的收尾速度v和球的半径r具体表达式为f=。（2）请将表格填完整。（3）相同环境条件下，对于一个半径固定的小球，它受到的空气阻力与收尾速度的关系以用图像中的图线来表示。（1）f=k(r^2)v(k为常数)（3）c归纳式探究：3、叶子探究在温度为0℃条件下，一定质量的氮气的压强和体积的关系。她将压强由1．013×l05Pa增加到1．013×108Pa的过程中，得到如下实验数据（其中a、b对氮气来说是常数）：（1)由上述实验数据可以得到如下公式：_________=K(K为常数)，其中K=_______（写上单位）。由数据形式变为公式形式运用了____________法。(2)在压强由1．013×l05Pa增加到1．013×l07Pa的过程中，我们可以将公式简化为____________，则这时的p-V关系可以用图像中的图线________来表示。(3)实验中若氮气的压强为1．013×l06Pa，则它的体积为_________m3。（1）由实验数据可以看出，(p+av2)(v-b)是一个定值，可以看作常数，为2.3×103Pa•m3，这是应用了等效替代法．（2）在压强由1.013×105Pa增加到1.013×107Pa的过程中，PV乘积不变，可将公式简化为PV=K，p-V关系可以看出压强增大，体积减小，故选b．（3）由公式PV=K可知，K是一个定值，当压强为1.013×l06Pa，对应体积为2.24×10-3m3．故答案为：(p+av2)(v-b)；2.3×103Pa•m3；等效替代；pv=k；b；2.24×10-3m3．4、进一步探究：在老师的指导下，小明取一牢固的密闭性好又能加热的钢制气罐，通过盖上的特殊孔，在气罐内安装了温度、气压传感器。对气罐缓慢加热，并记录数据如下：1.根据对实验数据分析，得出本实验中的气压(p)与气温(t)关系的数学表达式为：p=（+0.004t）p0（其中p0=105Pa）。小球编号1234小球半径r(×10-3m)0.50.51.52小球的收尾速度v（m/s）15454530小球受阻力f（N）0.20.65.4t×105PFLSvα2012青岛中考——物理归纳式探究专题3/85．归纳式探究：（1）升力系数：一块平板以一定的冲角（平板与水平方向的夹角）α在空气中水平运动时，平板会受到一个竖直向上的升力FL（如图），升力公式为：FL=CL12ρv2S（CL为升力系数，ρ为空气的密度，v为平板的速度，S为平板的面积）。CL是一个没有单位的数值。在研究某飞机机翼的CL与α的关系时，获得如下数据：由表中数据可以看出：冲角越大，升力系数越；但是，当冲角超过一定角度时，升力系数反而减小。上述关系可以用图像中的图线来表示。（2）飞机的飞行：根据上述升力公式可知，要加快飞行速度，就会使升力增大，飞机就会向上飘。若要保持飞行高度不变，就应保持飞机的升力不变，因而需要减小，这可以通过改变机翼的来实现。大，甲，升力系数，冲力6.小明在研究动能大小与什么因素有关时，从物理资料中找到如下数据：实验次数123456质量m/kg111234速度v/(m·s-1)123222动能Ek、/J0.524.5468请你分析数据内容，回答下列问题：（1）由数据可以推断：动能Ek与质量m、运动速度v关系的数学表达式为（2）在质量一定时，动能大小Ek与运动速度v的关系可用图线来表示。练习1.用细绳拽着小球在水平面上做匀速圆周运动。小球的运动状态不断发生改变，就需要一个指向圆心的力的作用，这个力叫向心力。晓丽想研究向心力的大小与以下因素的关系，得到实验数据如下：实验次数123456小球质量m/kg0.20.10.20.20.10.4转动速度v/（m·s-1）112233转动半径r/m112112向心力F/N0.20.10.40.80.9（1）向心力F与物体质量m、小球转动速度v、转动半径r的表达式为______________；（2）保持小球质量m、转动速度v不变，向心力F与小球转动半径ｒ的关系可以用图像中的图线_________来表示；（3）将表格中的空格填好。（1）F=mω2r（3）7.2（2）a3.有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面有风吹过时，托盘测力计的示数减小，由此可以判定飞机受到了一个新的力，则这个力的方向是。下面是某小组研究该力的大小与风速关系的实验数据：α/°0510152025CL0.30.60.91.21.51.3CLOα甲乙cEkvOab2012青岛中考——物理归纳式探究专题4/8（1）根据上面的实验数据可知：飞机受到的这个新的力大小随着风速的增大而；（2）根据以上数据，通过分析推理写出这个新的力与风速的关系式：___________；（3）新的风力F与风速v的关系可以用图像中的图线来表示。（1）数据表格显示风速越大，测力计示数越小，也就是说这个新力越大；飞机短距离快速起飞时应该逆风起飞，这样可以加大风速，从而提高升力；（2）根据表格数据发现：风速以5m/s为一段，风速每增加一段时测力计示数就会以1m/s减小0.1N的规律降低，到15m/s时，风速每增加1m/s测力计示数降低0.3N，所以表格空白处应填10.5N．故答案为：向上、增大、逆风、10.5．4.小明同学在回顾杠杠平衡条件实验时，发现作用在杠杠上的力只有两个。如果是多个力作用在杠杠上，杠杠满足什么条件才能平衡呢？他请教老师，老师告诉他：“力F和力臂L的乘积叫力对转动轴的力矩，用M表示，单位是N·m。”在此基础上，他对几个力围绕O点转动时的平衡情况进行了3次实验，装置如图所示，实验数据如下表所示：实验次数顺时针力矩/(N·m)逆时针力矩/(N·m)M1M4M1+M4M2M3M2+M310.40.81.20.50.71.221.01.42.41.21.22.430.60.20.80.30.50.840.81.62.41.9(1)由此得出：杠杠在几个力作用下围绕O点转动时，杠杠的平衡条件是。(2)请将表格中的空格补充完整。6．归纳式探究：（1）让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着___________，产生液体内部的阻力，这就是液体的钻滞性。（2）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：风速/（m／s）5101520253035托盘测力计的示数/N14.513.010.57.02.500cFvOabF3F1F4F2实验次数液体种类细管半径/mm细管两端压强差通过细管的液体体积/mm21水1P1002油1P23水2P16004油2P325水3P81006水12P2002012青岛中考——物理归纳式探究专题5/8①可见，在相同条件下，通过细管的水的体积__________通过细管的油的体积。这说明不同液体的钻滞性不同，我们用液体的粘滞系数η表示。η水＜η油。②下面是几种流体的粘滞系数表：可见：一般诗况下，液体的粘滞系数随温度的升高而____________。③在晓丽用油做的实验中，苦细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm3，则细管两端的压强差是__________________。解：（1）液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间存在着摩擦力；（2）①分析表中数据不难发现，在温度、细管半径和压强差相同的情况下，通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积；②分析表中蓖麻子油、水和空气的粘滞系数发现，除空气外，一般液体的粘滞系数随温度的升高而减小；③设细管半径为amm，细管两端压强差为b，通过细管的液体体积为cmm3，则根据表中数据有以下规律：对水来说：a4×b×100=c对油来说：a4×b×2=c因此可以得出油细管两端的压强差的关系式是b=ca4×2，将当细管半径是a=3mm，1s内通过细管的油的体积是c=40.5mm3，代入得b=0.25P．故答案为：（1）摩擦；（2）①大于；②减小；③0.25P．7.演绎式探究：例车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动。可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、…mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn，则该物体对该转动轴的转动惯量为2222211nnrmrmrmI（1）图A是一个质量为m的小球，用长为l的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴OO/上，则它对这个轮的转动惯量是_____________。（2）图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等分，每一等分可以看作是一个小球（图中a）。则该圆环绕着中心转轴OO＇转动时的转动惯两为____________。将它用轻质硬杆与转轴相固定，就制成一个玩具陀螺甲，若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙，则要使甲温度/℃蓖麻籽油的η/Pa·s水的η/×10－3Pa·s空气的η/×10－6Pa·s02040605.30.9860.2310.0801.7921.0050.6560.46917.118.119.020.02012青岛中考——物理归纳式探究专题6/8乙转动起来，更容易些的是______________。（3）图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg，则薄圆筒对中心转轴OO＇的转动惯量是______________kg·m3