36．请画出图1-13中，砝码、箭、手所受弹力的方向：
图1-13
[ 探索与实验 ]
示例1 汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，在这段时间内汽车通过的距离叫反应距离。从操纵制动器到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。(如图1-14所示)
图1-14
为了提高行车安全，我们要对上述两个距离进行实验研究：
下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。
(1)该实验用到的实验器材有：汽车车速表、_____________。
(2)本实验可根据________________来测量汽车的制动距离。
(3)汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是__________摩擦。
速度(km/h)
|
反应距离(m)
|
制动距离(m)
|
40
|
7
|
8
|
50
|
9
|
13
|
60
|
11
|
20
|
80
|
15
|
34
|
100
|
19
|
54
|
(4)利用上表数据，算出该司机的反应时间大约是_________秒。
(5)分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是___________。
(6)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的科学道理。
示例2 增大摩擦力的方法通常有两种，即增大压力或接触面粗糙。那么还有没有别的办法了呢？某同学进行了如下的研究：
找一段棉线，在棉线的一端拴上一个沉重的东西(例如一把大锁)，然后，把它搭在一个平放的圆棍上，如下图1-15中(1)那样，通过弹簧测力计来拉棉线的另一端，这时，要使重物不下落，用的力虽然比竖直向上提要少，但省的力却不算多。
再如图1-15中(2)那样，将棉线在圆棍上绕1圈，发现测力计的示数变小了。
再如图1-15中(3)那样，将棉线在圆棍上绕2圈，发现测力计的示数更小了。
再如图1-15中(4)那样，将棉线在圆棍上绕4圈，发现测力计的示数几乎等于零。
对上述现象，该同学进行了归纳分析，得出了结论。
图1-15
根据你的理解：
(1)该同学得出了一个什么结论？
(2)这一结论在日常生活、生产中有何应用？请列举两例。
(3)该同学在上述研究过程中采取了怎样的思维程序？
课外实践1
简易器材：若干个冲了气的气球、几根橡皮筋、弹簧测力计
请你选择题目所提供的一种或几种器材，设计出下列实验，并按下表要求填写：
器材
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实验内容
|
操作方法
|
发生的现象
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1
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物体间的作用力是相互的
|
|
|
2
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力可以改变物体的形状
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3
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力的作用效果与力的大小有关
|
|
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4
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研究弹力的方向
|
|
|
课外实践2
滑动摩擦力在物体运动时起着重要的作用，通过实验探究已经知道滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，也与接触面间的压力有关，有同学猜想滑动摩擦力可能还与接触面的面积大小有关，请你从以下器材中选出部分器材，设计一个实验对这个猜想进行研究。
器材：a.斜面 b.带钩的正方体木块 c.带钩的长方体木块 d.表面平整的长木板 e.几条毛巾 f.直尺 g.弹簧测力计 h.硬纸板
(1)你所需要的实验器材(用器材前面的字母表示)：______________。
(2)简述主要的实验步骤：___________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
[ 科学撷萃 ]
如何战胜地球引力？什么叫宇宙速度？
航天器在大气层中也能绕地球飞行吗？
遨游环宇是人类自古以来的梦想，但祖先们却无法离开地面分寸，于是只好用种种美丽的飞天神话和幻想来寄托这种愿望。
人为什么不能离开地面呢？人们一直在思考。或许是缺少一对翅膀？但是，许多勇敢者模仿鸟类用人造翅膀飞行的尝试都失败了。理论研究证明，由于生理上的局限，人类永远不可能用肌肉的力量在空中支持自身的重量。1686年，牛顿揭开了这团迷雾。他在这年发表的《自然哲学数学原理》一书中指出，任何两个物体间都有相互吸引力，由此创建了万有引力的大小跟它们的质量成正比，跟它们之间的距离的平方成反比。由于人与地球的质量相差太悬殊，所以人总是被地球强大的引力所束缚而不能离开地面。
现在问题已经明朗了，要离开地面，就要克服地球引力。但如何才能克服地球引力呢？这就是要使一个物体离开地球，必须沿着地球引力相反的方向(即向上)对它施加力，使它作加速运动，当它达到一定速度时停止加力，它就能以惯性一直向前而脱离地球。这个速度可通过地球的质量和物体与地心的距离计算出来。物体在地球表面上(即距离为地球的半径)飞行时，这个速度为11.2千米/秒，叫做脱离速度或逃逸速度。原来速度可以战胜引力。
物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下它并不是直线飞离地球，而是按抛物线飞行。脱离地球引力以后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系，物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球，而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
人类的航天活动，并不是一味地要逃离地球。特别是当前的应用航天器，需要绕地球飞行，即让航天器作圆周运动。我们知道，物体作曲线运动时会产生离心力。因此，要让航天器作圆周运动，必须始终有一个与离心力大小相等、方向相反的力作用在航天器上。在这里，我们正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力，正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。经过计算，在地面上，物体的运动速度达到7.9千米/秒时，它所产生的离心力，正好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。
上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度；摆脱地球引力束缚，飞离地球的速度叫第二宇宙速度；而摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。根据万有引力定律，两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比。因此，物体离地球中心的距离不同，其环绕速度(第一宇宙速度)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值。
物体在不同的高度上的环绕速度和脱离速度
离地面高度(Km)
|
0
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
800
|
环绕速度(Km/s)
|
7．912
|
7．790
|
7．781
|
7．732
|
7．619
|
7．564
|
7．457
|
脱离速度(Km/s)
|
11．189
|
11．016
|
11．000
|
10．854
|
10．758
|
10．691
|
10．545
|
离地面高度(Km)
|
1000
|
2000
|
4000
|
5000
|
6000
|
35800
|
环绕速度(Km/s)
|
7．356
|
6．903
|
6．203
|
5．922
|
5．679
|
3.076
|
脱离速度(Km/s)
|
10．403
|
9．747
|
8．759
|
8．375
|
8．019
|
4.348
|
上表虽然列出了地球表面的宇宙速度数值，但航天器不会在离地面200千米以下的轨道上绕地球飞行，因为那里还有较浓密的大气。我们知道，地球大气从地表向上可延伸到2000千米以外。根据物理性质，地球大气层可分为对流层(0-12千米)、平流层(12-50千米)、中层(50-80千米)、热层(80-800千米)和散逸层(800千米以上)。目前人们习惯于把100千米以上称为太空，尽管那里仍有大气。
那么，航天器能否在200千米以下绕地球飞行呢？理论上不仅航天器可以，而且汽车、火车和飞机，都能以惯性绕地球运行。但实际上不仅汽车，火车和飞机不行，航天器也不可能，因为那里有较浓密的大气，大气阻力会降低航天器的运行速度。速度降低意味着离心力减小，航天器就会在地球引力作用下，沿螺旋线轨迹落向地球。若要维持宇宙速度，则需要携带大量燃料来产生动力，以连续的动力来克服空气阻力。不靠惯性飞行，而靠动力飞行，这就与航空器没有区别了。而且，如果航天器高速在稠密大气层中飞行，气动加热带来的一系列问题是非常难以解决的。为解决这些问题，势必大大增加航天器的质量，这就又要求运载火箭有更高的运载能力，从而使成本极大地增加。
因此，其结论是：舍易求难，得不偿失。
磁浮列车
磁浮列车不同于一般轮轨粘着式列车，它没有车轮，是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在国道的导轨面上运行的轨道交通。
磁浮列车被喻为21世纪生态的交通运输工具，它利用电磁感应的作用，沿导轨漂浮于空气中，与其轨道没有直接的接触，没有旋转部件，靠磁力推进，因此它具有以下突出的优点：
如图1-12所示，竹竿在力的作用下发生弯曲，其中要说明力的作用效果与力的大小有关，应比较图_______和_______，要说明力的作用效果与力的方向有关，应比较图______和_______，要说明力的作用效果与力的作用点有关，应比较图_______和________。 图1-12
