汽车正在走进我们的家庭.研究发现,在无风状态下,汽车在高速行驶时受到的空气阻力Ff主要与汽车正面投影面积S和汽...
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汽车正在走进我们的家庭.研究发现,在无风状态下,汽车在高速行驶时受到的空气阻力Ff主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关.通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据:
v/ms﹣1
Fx102N
S/m2 20 30 40 50 60
2.0 2.0 4.5 8.0 12.6 18.0
2.5 2.5 5.6 10.1 15.6 22.5
3.0 3.0 6.8 11.9 18.7 27.1
3.5 3.5 7.9 14.0 21.8 31.5
4.0 4.0 8.9 16.1 25.1 35.9
(1)请根据表中数据在(a)图中作出正面投影面积为3.5m2的汽车的Ff﹣v图线;为求出此汽车的Ff与v间的具体关系,请你选择合适的坐标轴,在(b)图中作出线*图线.
(2)汽车受到的空气阻力Ff与汽车正面投影面积S、行驶速度v的关系为Ff= (式中的比例系数用数值表示).
(3)影响上式中比例系数大小的可能因素为 (至少写出两个).
【回答】
考点: 探究影响摩擦力的大小的因素.
专题: 实验题;摩擦力专题.
分析: (1)根据表中汽车正面投影面积为3.5m2的实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出f﹣v图象;由表中实验数据可知,f与v2成正比,根据表中实验数据,在坐标系中作出f﹣v2图象.
(2)分析表中的汽车阻力f与汽车正面投影面积S及汽车行驶的速度v的数值、或根据图象求出阻力Ff与汽车正面投影面积S、行驶速度v的关系式.
(3)k的大小主要与空气密度、车的外形、车的表面情况等因素有关.
解答: 解:(1)根据表中汽车正面投影面积为3.5m2的实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出f﹣v图象,如图(a)所示;根据表中实验数据,作出f﹣v2图象如图(b)所示,(b)图中为线*图线f﹣v2图象
(2)由表中数据可以看出,在车速一定时,汽车正面投影面积越大,汽车受到的阻力越大;又因为已经*阻力与车速度的平方成正比,因此汽车受到的阻力与正面投影面积S和汽车速度v的平方这两个因素都成正比,用公式表示它们之间的关系为:f=kSv2;把表格中的一组数据(如:f=2.0×102N,S=2.0m2,v=20m/s)代入上式得:k===0.25NS2/m4,则f=0.25Sv2;
(3)k的大小主要与空气密度、车的外形、车的表面情况等因素有关.
故*为:(1)图象如图所示;(2)Ff=0.25Sv2;(3)空气密度、车的外形.
点评: 本题主要考查了学生处理实验数据的能力,能够根据得出的数据分析归纳出有用的信息,并用来解决实际的问题是中考考查的重点.
知识点:电路及其应用单元测试
题型:实验,探究题
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