今年國慶節(jié)期間,受60年來最大的臺風“菲特”的影響,許多家庭的房屋出現(xiàn)了屋頂漏水現(xiàn)象。小紅同學站在窗前看到對面人字形屋面上雨水在不停地流淌。她想,雨水在屋面流淌的時間與哪些因素有關呢?她提出了兩種猜想:
(1)雨水流淌的時間可能與雨水的質(zhì)量有關。
(2)雨水流淌的時間可能與屋面的傾角有關。
為驗證猜想是否正確,她設計了一個如圖的裝置(斜面光滑且較長,傾角α可調(diào)),用小球模擬雨滴進行了如下的探究活動。
(1)保持斜面的傾角α不變,換用不同的質(zhì)量的小球讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放,測出小球下滑的時間如表一。
表一
質(zhì)量m/g | 3 | 6 | 8 | 12 | 20 |
時間t/s | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 |
在光滑斜面的傾角a不變情況下,不同質(zhì)量的小球下滑時間相同
在光滑斜面的傾角a不變情況下,不同質(zhì)量的小球下滑時間相同
。(2)不改變底邊的長度,多次改變傾角α,讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放(如圖),測出每次下滑的時間如表二。
表二
傾角α/° | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 |
時間t/s | 1.9 | 1.6 | 1.2 | 1.6 | 1.9 |
在不改變斜面底邊長度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大
在不改變斜面底邊長度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大
。(3)根據(jù)實驗可知為了減少雨水在屋面上流淌的時間。在建造人字形屋面時。屋面傾角應該以45°為宜。但實際建造房屋時,屋面傾角通常小于這個角,其原因可能是
防止瓦片下滑
防止瓦片下滑
。【考點】科學探究.
【答案】在光滑斜面的傾角a不變情況下,不同質(zhì)量的小球下滑時間相同;在不改變斜面底邊長度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大,小球下滑的時間先是減小然后增大;防止瓦片下滑
【解答】
【點評】
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實驗二:如圖乙,將沙漏向一側拉開一定角度后釋放的同時,以V1速度勻速拉動下方紙板。
1;一段時間后,形成紙板1上的沙堆曲線,如圖丙所示。
實驗三:另取紙板2,同實驗二的操作,但以V2速度勻速拉動下方紙板2,形成紙板2上的沙堆曲線。
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(2)在實驗二后,小明又進行了一些簡單操作,得出單擺來回擺動一次所需時間和擺錘質(zhì)量無關。請簡述小明進行的操作以及獲得的能支持上述結論的證據(jù)。。
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