Question

17．某兴趣小组的同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”进行了探究，实验如下：相同条件下取形状相同，质量分别为1克、3克、8克的A、B、C三个空心物体，用“频闪摄影”的方法测出物体在空中自由直线下落时的距离和时间；并分别画出下落距离与时间的对应曲线1、2、3如图所示．分析图中的曲线l、2、3，可发现物体在开始下落阶段的速度是变化的，最后阶段做匀速直线运动．回答下列问题：
（1）测出物体A在不同时刻的下落距离，将数据填入下面的表格中，分析图中的图线1，推算表格中x的值应为1.937米．

时间t/秒	0.0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
下落距离s/米	0.000	0.036	0.467	0.957	1.447

（2）分析比较图线l、2、3，在最后阶段匀速下落过程中，三次所受的阻力之比为1：3：8．
（3）以上探究我们用到控制变量法，下面选项中也用到该方法的是BD．
A．用磁感应线来表示磁场方向和强弱      B．影响酶活性因素的探究
C．影响滑动摩擦力大小的因素            D．研究电流时，将它比做水流．

Answer 1

分析 （1）图线1在0.75s之后是一条直线，说明路程变化和时间变化是成正比的，据此推算表格中x的值；
（2）雨滴做匀速运动时会受到平衡力的作用；
（3）分析每个实验所采用的方法，然后根据控制变量法的定义得出答案．

解答 解：（1）根据表格中的数据可知，
在0.8s～1.2s内，时间是1.2s-0.8s=0.4s，路程是0.957-0.467m=0.49m；
在1.2s～1.6s内，时间是1.6s-1.2s=0.4s，路程是1.447m-0.957m=0.49m；
因此，在1.6s～2.0s内，时间是2.0s-1.6s=0.4s，路程也应该是0.49m，
1.447m+0.49m=1.937m，所以第2.0s对应x值应该是1.937m．
（2）在最后阶段匀速下落过程中，受到两个力的共同作用：重力和阻力，这两个力是一对平衡力，所以f₁：f₂：f₃=G₁：G₂：G₃=m₁g：m₂g：m₃g=1：3：8；
（3）A、磁感线并不存在，人们为了描述磁场的性质而引入了磁感线，故不是控制变量法；
B、在探究影响酶活性的因素时，温度、酸碱度是自变量，使用试剂的量是无关变量，故采用的是控制变量法；
C、影响滑动摩擦力大小的因素，采用的是控制变量法；
D、研究电流时，把电流比作水流，这是类比的研究方法．
故答案为：（1）1.937；（2）1：3：8；（3）BD．

点评 物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．