Question

【題目】小魯為研究物體所受空氣阻力與物體運動速度的關系，小魯約爸爸在一個無風的周末開汽車來到一段人車稀少的平直公路上。小魯打開汽車天窗，將如圖甲所示裝置固定在汽車車頂。

爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小魯依次將汽車不同行駛速度時的彈簧測力計的示數記錄在下表中。

汽車速度v（m/s）	5	10	15	20
彈簧測力計示數F/N	0.20	0.82		3.30

(1)如圖乙所示，為小魯同學在車速穩定在15m/s時用手機拍下的測力計照片，此時測力計示數為______N；

(2)實驗裝置中用小車而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小______對實驗結果的影響。

(3)分析上表中的實驗數據，則當彈簧測力計的讀數穩定在2.40N時，車速為________m/s.(計算結果保留2位有效數字)

Answer 1

【答案】 1.80 摩擦力 17

【解析】(1)由圖可知測力計示數為1.80N，(2) 用小車，將滑動摩擦變為滾動摩擦，放在表面平滑的木板上，減小了接觸面的粗糙程度，所以可以減小摩擦力；(3)當車速穩定時，根據二力平衡條件可知，彈簧測力計的示數等于空氣阻力的大小，對表中的數據分析： ，說明空氣阻力與速度的二次正比，即，故當示數為4.00N時車速為.