(2014•荆州模拟)在综合实践活动中,江陵西湖中学物理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”.

1个回答

  • 解题思路:(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;

    (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;

    (3)分析空气阻力f之比和纸锥速度v之比的关系,得出结论.

    (1)由照相机的照片可知:在相同的间隔时间内,甲纸锥运动的距离是不变的,运动的轨迹是直线,说明甲做的是匀速直线运动,同样的道理,乙、丙也是做匀速直线运动的,所以D正确;

    (2)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,速度和路程成正比,速度v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f之比也为1:4:9;

    (3)因为速度之比的平方12:22:32=1:4:9,所以得出结论:形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力f与速度v的平方成正比,所以f=kv2

    故答案为:(1)D;(2)1:2:3; 1:4:9;(3)kv2

    点评:

    本题考点: 速度公式及其应用.

    考点点评: 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;此题的难点是最后一问---空气阻力和运动速度的关系,需要必要的数学知识.