航天事业的突飞猛进.激发了同学们探索太空的兴趣.某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验.实验器材有:饮料瓶.气筒.自行车气门.铁丝.橡皮塞.水等.水火箭构造如图所示.根据老师的介绍.同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水.塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气.瓶内上方气体压强达到一定程度.高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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航天事业的突飞猛进，激发了同学们探索太空的兴趣。某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验。实验器材有：饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图所示。根据老师的介绍，同学们了解到水火箭升空工作过程如下：在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上，用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时，瓶飞向高空。

（1）水火箭升空原理可利用我们所学过的知识来解释．从能量转化角度来看，水火箭的动能是由做功，将能转化来的。

（2）实验后小明提出了问题：水火箭上升高度与哪些因素有关呢？

小明猜想：可能与瓶中气体的压强有关；

小华猜想：可能与瓶中水的体积有关；

小军猜想：可能与瓶子的形状有关；

你认为影响因素还有。（写出一点）

瓶塞塞入深度	浅	深	更深
高度/m	2	5	12

（3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设充一次气气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为200 mL。通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录。考虑到安全做了三次，实验结果如下：

这可验证水火箭上升高度与有关的猜想是正确的。为了验证小华的猜想，请你为她设计一个可行的实验步骤：。

（4）实验小组经过讨论思考发现，瓶塞插入瓶口的深度的加深，其实是增大了瓶塞与瓶口的力，从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力，使瓶塞不易压出，实现了增大瓶内气压的目的，请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法。这个方法是：。

以航天事业发展引题，主要考查力的作用的相互性、能量的转化以及增大或减小摩擦的方法，涉及到探究实验的猜想、设计实验等环节以及控制变量法等物理学思想方法。第（1）题，由于力的作用是相互的，高压气体给水和橡皮塞一向下的力，橡皮塞给瓶向上的力使瓶升空；在此过程中，高压气体膨胀做功，将内能转化为水和橡皮塞的机械能（动能）。第（2）题，据水火箭升空原理，水火箭上升高度可能与受到阻力有关，可能与瓶中气体的压强有关，可能与瓶塞气嘴口径的大小有关……此题答案不唯一，但要符合所学物理知识以及水火箭升空原理。第（3）题，从表中内容看出，瓶塞塞入深度越深，水火箭上升高度越高，改变塞子插入的深度影响了水火箭上升的高度，据此以及第（4）题，可知答案为“瓶塞塞入的深度”。为了验证小华的猜想，可据控制变量法分析，要保持其它的情况不变，只改变装入瓶内水的体积，重复试验，比较发射高度即可。第（4）题，加深瓶塞插入瓶口的深度，是通过增大瓶塞与瓶口之间的压力来增大瓶塞与瓶口的摩擦的。要增大摩擦力，可使接触面变得粗糙，即换用接触面粗糙的瓶塞即可。

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