Question

在一次研究性学习活动中，某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”，进行了探究，探究过程如下：

A．他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究，并设计了这样的实验：取一些相同“一次性纸杯”作为研究对象，用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据。

B．在相同条件下，同学们进行了以下实验：

 实验1：测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下面的表格中，并画出了“下落距离一——时间”图线，如下右图中的图线1：

实验2：将4只“一次性纸杯”叠放在一起，测出它们在不同时刻下落的距离，画出“下落距离一——时间”图线，如下右图中的图线2；

实验3：将9只“一次性纸杯”叠放在一起，测出它们在不同时刻下落的距离，画出“下落距离一——时间”图线3。

请回答下列问题：

(1)图中的图线l、2、3具有一些共同特点，“一次性纸杯”在开始下落阶段的运动速度是_____(填“变化”或“不变”)的。最后阶段“一次性纸杯”做_________运动。

(2)分析右图中的图线1，推算表格中x的值应为_________m。

(3)分析比较图线l、2、3，在最后阶段，图线________对应的“一次性纸杯”速度最小，图线__________对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大。

       

 

Answer 1

【答案】

（1）变化 ， 匀速直线（2）1.937（3）1，3  

【解析】（1）由图象可知：不论是一个纸杯还是几个纸杯叠加在一起，在开始下落阶段的运动速度是变化的，最后阶段下落距离和时间的图象都成了一条直线，这就说明了最后阶段路程和时间成正比，路程和时间的比值即速度是一个定值，所以纸杯做匀速直线运动；（2）由表中数据结合图线可知，纸杯一开始加速下落，后来速度几乎不变，0.8s后做匀速直线运动．因为0.8秒-1.2秒通过了0.49米．1.2秒-1.6秒 通过了0.49米．所以1.6秒-2.0秒也应通过了0.49米．因此X=1.447+0.49=1.937米．（3）分析图象可知：在最后的阶段，相同的时间内0.25秒，1运动的距离是1.000m-0.712m=0.288m；

2运动的距离1.750m-1.250m=0.500m；

3运动的距离3.000m-2.200m=0.800m．

相同的时间1运动的距离最短，运动的速度最小；3运动的距离最大，运动的速度最大．

由上面可知3的运动速度最大，运动的速度越大，受到的空气阻力就越大．