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物体间力的作用是相互的
力可以改变物体的运动状态
电扇
空气

物体间力的作用是相互的
火箭升空
通过向后喷射燃气获得向前的反作用力
解:
①当风速和迎风面积相同时,空气阻力与物体的形状有关,凹面迎风时空气阻力大,凸面迎风时空气阻力小;
②当物体形状和迎风面积相同时,空气阻力与风速有关,风速越大,空气阻力越大。
解:
汽车的外形设计成流线型,可减小空气阻力,提升行驶效率
【分析】
我们可以从两个角度分析这些现象:首先看力的作用方式,在划船时,桨向后划水,水会给桨一个向前的反作用力,从而推动船前进;滑旱冰时,人推对方,对方也会给这个人一个反作用力,使两人反向运动;气球放气时,气体向外泄出,会给气球一个反作用力让气球反向运动,这都体现了力的相互性。再看运动状态的变化,船从静止变为前进,两人从静止变为运动,气球从静止开始运动,这些都说明力能改变物体的运动状态。我们只需要从这两个角度归纳出对应的物理规律即可。
【解析】
1. 分析力的相互性:
划船时,桨对水施加向后的力,同时水对桨施加向前的反作用力,使船向前行驶;滑旱冰时,其中一人对另一人施加推力,另一人也对这个人施加反作用力,导致两人向相反方向运动;气球放气时,球内气体对外部空气施加力,外部空气对气球施加反作用力,使气球向相反方向运动。这些现象共同说明物体间力的作用是相互的。
2. 分析力对运动状态的影响:
船原本处于静止状态,在力的作用下向前行驶;滑旱冰的两人原本相对静止,在力的作用下开始运动;气球原本静止,在力的作用下向相反方向运动。这些现象共同说明力可以改变物体的运动状态。
【答案】
(1) 物体间力的作用是相互的
(2) 力可以改变物体的运动状态
【知识点】
力的作用相互性;力与运动的关系
【点评】
本题通过生活中常见的三个物理现象,考查对力的基本规律的理解与归纳能力,引导学生将物理知识与生活实际联系起来,加深对力的作用特点和力的效果的认识。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析电风扇工作时的现象:空气由静止变为流动,运动状态发生改变,说明有外力作用在空气上,这个力是电风扇施加的;接着根据力的相互性原理,空气会对电风扇施加反作用力,而电风扇与小车为一个整体,因此小车会向空气流动的反方向(右)运动;最后联系生活中利用力的相互作用的实例,比如火箭升空、喷气式飞机推进等。
【解析】
1. 当电风扇工作时,空气由静止流动起来,空气的运动状态改变,说明电扇对空气有力的作用;
2. 依据物体间力的作用是相互的,空气会对电扇施加一个向右的反作用力,电扇与小车固定在一起,因此小车将向右运动;
3. 该现象利用了力的作用的相互性,实际应用如火箭升空,火箭通过向后喷射燃气,燃气对火箭产生向前的反作用力,推动火箭升空。
【答案】
电扇;空气;右;物体间力的作用是相互的;火箭升空(合理即可)
【知识点】
力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态
【点评】
本题考查力的相互性及力对物体运动状态的影响,需要结合生活现象理解力的相互作用原理,同时能将物理知识与实际应用相结合,加深对知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.8
【分析】
本题需运用控制变量法分析实验数据,探究空气阻力的影响因素:
1. 对比(a)(b)(c)三次实验:风速、迎风面积均相同,仅纸片形状不同,通过弹簧测力计示数变化(示数越小,说明空气对纸片的向上阻力越大,测力计测得的压力越小),可分析空气阻力与物体形状的关系;
2. 对比(a)(d)两次实验:纸片形状、迎风面积均相同,仅风速不同,(d)的风速更大,测力计示数更小,可分析空气阻力与风速的关系;
3. 应用实例需结合得出的结论,选取生活中利用形状减小空气阻力或根据风速控制阻力的例子。
【解析】
(1) ① 分析(a)(b)(c)实验:风速和迎风面积相同,纸片形状不同,凹形纸片对应的弹簧测力计示数最小,说明凹面迎风时空气阻力最大,凸面迎风时空气阻力最小,平形介于两者之间,因此可得结论:当风速和迎风面积相同时,空气阻力与物体的形状有关,凹面迎风时空气阻力大,凸面迎风时空气阻力小;
② 分析(a)(d)实验:纸片形状和迎风面积相同,(d)的风速更大,弹簧测力计示数更小,说明空气阻力更大,因此可得结论:当物体形状和迎风面积相同时,空气阻力与风速有关,风速越大,空气阻力越大。
(2) 生活中的应用实例:汽车的外形设计成流线型(类似凸形),可减小行驶过程中受到的空气阻力,提升行驶效率(或高铁、飞机的流线型机身等,合理即可)。
【答案】
(1) ① 当风速和迎风面积相同时,空气阻力与物体的形状有关,凹面迎风时空气阻力大,凸面迎风时空气阻力小;
② 当物体形状和迎风面积相同时,空气阻力与风速有关,风速越大,空气阻力越大。
(2) 汽车的外形设计成流线型(合理即可)
【知识点】
控制变量法,空气阻力的影响因素,流线型减小阻力
【点评】
本题通过控制变量法探究空气阻力的影响因素,既考查了对控制变量法这一物理研究方法的应用能力,又要求学生能将实验结论与生活实际相结合,体现了物理知识在生产生活中的实用价值。
【难度系数】
0.6