(5分)在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”.取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 比较快慢的方法/2022-02-20 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(5分)在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”.取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球,让它们从不同高度分别自由落下,并以竖直砖墙为背景,当进入竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程,如图是其中一段的示意图.
请根据图示回答下列问题:
(1)对于图中的这段运动过程,下列说法正确的是(  )
A.只有甲做匀速直线运动B.只有乙做匀速直线运动
C.只有丙做匀速直线运动D.甲、乙、丙都做匀速直线运动
(2)对于图中的这段运动过程,甲,乙、丙三个纸锥的速度之比是       ,它们所受的空气阻力之比是       ,由此可以得出的实验结论是  ________________________________________________ 

◎ 答案

(1) D    (2) 1:2:3  , 1:4:9 。(3) 空气阻力与速度的平方成正比 。

◎ 解析


试题分析:分析:(1)照相机每隔相等的时间曝光一次,得到一个像,由图可知,纸锥甲在每一个曝光时间运动的距离是一块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥乙在每一个曝光时间运动的距离是两块砖的厚度,做匀速直线运动;纸锥丙在每一个曝光时间运动的距离是三块砖的厚度,做匀速直线运动;故D正确
(2)根据甲、乙、丙三个纸锥在相同的曝光时间内运动距离的关系,得出纸锥的速度之比;因为三个纸锥都是在做匀速直线运动,纸锥受到的空气阻力和自身的重力是相等的,空气阻力之比等于重力之比,等于质量之比;分析空气阻力之比和纸锥速度之比的关系,得出结论.具体:在相同的间隔时间内,甲运动一个砖的厚度时,乙运动两个砖的厚度,丙运动三个砖的厚度,路程之比为1:2:3,时间一定时,速度和时间成正比,速度之比为1:2:3;
因为甲、乙、丙都是做匀速直线运动的,所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力,大小是相等的;重力之比等于质量之比,甲的质量为m,乙的质量为m+3m=4m,丙的质量为m+8m=9m,甲、乙、丙的质量之比为m:4m:9m=1:4:9,重力之比也为1:4:9,空气阻力等于重力,空气阻力之比也为1:4:9;12:22:32=1:4:9,因为速度之比为1:2:3,由此可知,空气阻力之比与速度平方成正比,由此可以得出的实验结论是:形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力与速度的平方成正比.
故答案为:(1)D;(2)1:2:3;1:4:9;空气阻力与物体的速度的平方成正比;
点评:此题考查的是做实验时,我们的观察实验现象的能力和分析数据的能力,这两种能力也是课标明确要求的,需要掌握;此题的难点是第(2)问---空气阻力和运动速度的关系,需要必要的数学知识

◎ 知识点

    专家分析,试题“(5分)在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”.取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定…”主要考查了你对  【比较快慢的方法】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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