Question

【题目】（6分）在课外实践活动中，小明探究纸锥竖直下落的运动情况．

（1）为了测定纸锥下落的快慢，小明用频闪相机拍下某一纸锥下落过程的照片，如图甲所示．再用刻度尺测量照片上AC之间的距离是 _ cm．由照片可知，纸锥下落到B位置时受到的空气阻力 __ （选填“大于”、“小于”或“等于”）纸锥下落到C位置时受到的空气阻力．已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片的缩放比例为1:30，则纸锥经过B位置时的实际速度为 __ m/s．

（2）实验中，小明还发现不同纸锥由静止释放下落相同高度所经历的时间不同．通过观察分析，他猜想这可能与纸锥的锥角、锥边的长度、纸锥的质量以及纸面粗糙程度有关．于是他利用同一规格的纸张按相同的方法制作纸锥：先裁剪出一个圆，再剪下一个缺口，最后用胶水将缺口两边粘合住，制作了a、b、c三个不同的纸锥，如图乙所示．其中锥边r1>r2=r3，锥角α1=α2>α3．

①为了研究纸锥从同一高度由静止释放下落到地面的时间与纸锥锥边长度的关系，小明应选择纸锥 （选填“a”、“b”、“c”）来进行对比实验．

②在研究纸锥下落的时间与纸锥锥角的关系时，小明将a、c两个纸锥分别从同一高度由静止释放下落到地面，用秒表分别测出两纸锥下落的时间，再进行比较总结，得出结论．请你评估小明的实验方案并在现有器材的基础上提出相应的改进方法．评估意见： ．改进方法： ．

Answer 1

【答案】（1）4.00 等于 1.5

（2） ab ②应选用bc纸锥，并控制纸锥的质量相等

把从b c纸锥上剪下的缺角折放（粘贴）到相应的纸锥内，进行两次对比实验．

【解析】

试题分析：（1）该刻度尺的分度值为0.1cm，读数时估读到分度值的下一位，则照片上AC之间的距离是4.00 cm．由照片可知，纸锥下落过程中，在BC间做匀速直线运动，所以，由平衡力可知，到B位置时受到的空气阻力等于纸锥下落到C位置时受到的空气阻力且都等于重力．已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片的缩放比例为1:30，则纸锥经过B位置时的实际速度为v=s/t= 0.3m/0.2s=1.5m/s．

（2）①为了研究纸锥从同一高度由静止释放下落到地面的时间与纸锥锥边长度的关系，小明应选择纸锥ab来进行对比实验，因为这样可以控制锥角相同、锥边的长度不同．

②没有控制质量和锥锥边长相同。应选用bc纸锥，并控制纸锥的质量相等．