Question

15．在課外實距活動中，用閃光照相機探究紙錐豎直下落的運動情況，照相機每隔0.2s曝光一次．

（1）小芳所在的興趣小組拍下的照片如圖1所示，由此可以判斷紙錐下落的速度變化情況是先變大后不變（選填“不變”“先變大后不變”或“一直變大”），若測得紙錐在A、C兩位置間的實際距離為12.80cm，則AC過程中，紙錐的速度為0.32m/s．
（2）小組間交流時，發(fā)現(xiàn)不同小組測得紙錐下落的最大速度不同．
①請你猜想影響最大速度的因素可能是紙錐的質(zhì)量．（寫出一個影響因素）
②為了驗證你的猜想，簡要的做法是在其他條件不變時換用質(zhì)量不同的紙錐，分別測出其下落的最大速度，觀察紙錐下落最大速度與質(zhì)量的關(guān)系．
（3）如圖2所示，四個速度隨時間變化的圖象，能反映出該紙錐下落運動情況的是A（選填圖中的選項字母）

Answer 1

分析 （1）做勻速直線運動的物體在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，做變速直線運動的物體，在相等的時間內(nèi)通過的路程不相等，根據(jù)照片判斷紙錐在相等時間內(nèi)的路程是否相等，然后判斷紙錐做什么運動；求出紙錐由A到B的運動時間，然后由速度公式求出紙錐的速度．
（2）根據(jù)力與運動的關(guān)系進行分析解答；
（3）勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于時間軸的直線，勻加速直線運動的v-t圖象是一條向上傾斜的直線，減速直線運動的v-t圖象是一條向下傾斜的直線，分析四個選項中的圖象，找出與紙錐運動相符的圖象．

解答 解：（1）由圖示照片可以看出，在相等時間內(nèi)紙錐的路程越來越大，并不相等，因此紙錐做變速直線運動，速度變化是先變大后不變；
由A到C紙錐的運動時間t=2×0.2s=0.4s，紙錐的速度v=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{12.80cm}{0.4s}$=32cm/s=0.32m/s；
2）①紙錐在下落過程中受到重力與空氣阻力的作用，所以紙錐下落的速度可能跟紙錐的質(zhì)量有關(guān)；
②選擇形狀相同、質(zhì)量不同的紙錐從同一高度豎直下落，分別測出它們的最大速度，并分析最大速度與質(zhì)量的關(guān)系
（3）由紙錐的運動照片可知，在相等時間t內(nèi)，紙錐的路程s越來越大，由v=$\frac{s}{t}$可知紙錐的速度越來越大，
由圖象可知，A的圖象表示物體速度隨時間變大，故A正確．
故答案為：（1）先變大后不變；0.32；
（2）①紙錐的質(zhì)量；②換用質(zhì)量不同的紙錐，分別測出其下落的最大速度，觀察紙錐下落最大速度與質(zhì)量的關(guān)系；
（3）A．

點評 本題主要考查物體的變速運動的實驗，由紙錐照片找出紙錐在相等時間內(nèi)的路程關(guān)系、知道勻速直線運動與變速直線運動的特點是正確解題的關(guān)鍵．