Question

14．如圖1所示為同學(xué)們經(jīng)常玩的“紙蜻蜓”，把它從高處釋放時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)著下落^為探究紙蜻蜓不落時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，小海同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：通過比較紙蜻蜓下落相同路程所用的時(shí)間，判斷其運(yùn)動(dòng)快慢的變化；
方案二：通過比較紙蜻蜓下落相同時(shí)間通過的路程，判斷其運(yùn)動(dòng)快慢的變化．
（1）因?yàn)榧堯咄г谙侣溥^程中某一時(shí)刻的位置不好標(biāo)記，小海選擇了方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）為保證紙蜻蜓下落時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，小海用三張相同的紙條做成紙蜻蜓，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在無風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行．
（3）按圖2所示，在豎直方向測量相等的高度并標(biāo)記，將紙蜻蜓從O點(diǎn)由靜止釋放，用電子秒表測量紙蜻蜓到達(dá)A、B、C、D、E各點(diǎn)的時(shí)間，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在如表中：

路段	距離/cm	運(yùn)動(dòng)時(shí)間/s
OA	50.00	0.27
AB	50.00	0.25
BC	50.00	0.23
CD	50.00	0.22
DE	50.00	0.22

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，紙蜻蜓在OB段做加速（變速）直線運(yùn)動(dòng)．紙蜻蜓從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中所受的重力大小不變，所受的空氣阻力隨速度變化的規(guī)律是：速度越快，空氣阻力越大．
（4）小海將紙蜻蜓拆開一些空隙，如圖3所示，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)紙蜻蜓下落時(shí)幾乎不旋轉(zhuǎn)且比旋轉(zhuǎn)時(shí)下落的更快了，根據(jù)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，旋轉(zhuǎn)的紙蜻蜓下落較慢的原因是所受空氣阻力較大．

Answer 1

分析 （1）從實(shí)驗(yàn)的可操作性角度解答；
（2）運(yùn)用控制變量法探究紙蜻蜓下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)過程中要排除其他因素的影響；
（3）由表中數(shù)據(jù)中紙蜻蜓通過相同路程的時(shí)間關(guān)系，判斷紙飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程相等，做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程不相等；
根據(jù)紙蜻蜓運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析阻力與速度的關(guān)系；
（4）比較紙蜻蜓速度的變化關(guān)系，根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析阻力的變化．

解答 解：（1）因?yàn)榧堯唑严侣涞倪^程中，在某一時(shí)刻的位置不好標(biāo)記，所以要選擇方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）若紙蜻蜓下落時(shí)受到風(fēng)的影響，就不會(huì)沿豎直方向下落，為保證紙蜻蜓下落時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在無風(fēng)的環(huán)境中實(shí)驗(yàn)；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，紙蜻蜓在OB段通過相同的路程，運(yùn)動(dòng)時(shí)間逐漸變小，所以速度逐漸變大，故做加速直線（變速）直線運(yùn)動(dòng)；
紙蜻蜓從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的過程中所受的重力大小不變，在OC段，做加速運(yùn)動(dòng)，空氣阻力大于紙飛機(jī)的重力；在CF段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所受的空氣阻力等于紙飛機(jī)重力；所以紙蜻蜓所受的空氣阻力隨速度變化的規(guī)律為：速度越快，空氣阻力越大；
（4）紙蜻蜓的重力不變，紙蜻蜓下落時(shí)幾乎不旋轉(zhuǎn)比旋轉(zhuǎn)時(shí)下落的更快，下落速度大，說明空氣阻力小，下落速度小，說明空氣阻力大；故旋轉(zhuǎn)的紙蜻蜓下落較慢的原因是所受空氣阻力較大．
故答案為：（1）位置；
（2）無風(fēng)；
（3）加速（變速）直線；速度越快，空氣阻力越大；
（4）所受空氣阻力較大．

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是知道判斷物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法和力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．