题目内容
落体运动（一）如图所示，是用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录的苹果下落的运动情况．由图可知，苹果在这段时间做
变速
变速
（选填“匀速”或“变速”）运动，你的理由是：在相等的时间里，通过的路程不同
在相等的时间里，通过的路程不同
（二）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，每个纸锥的质量均为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b是其中一段的示意图．请根据图示回答下列问题：对于图中的这段运动过程，甲、乙、丙三个纸锥均做匀速直线运动，它们的速度之比是
1：2：3
1：2：3
，根据二力平衡的知识，可判断它们所受的空气阻力之比是1：4：9
1：4：9
，由此可以得出：同一形状的纸锥下落时受到的空气阻力与速度的平方
速度的平方
成正比．（三）若（一）中苹果下落的高度足够，则在苹果由图示最下端位置继续下落的过程中，下列说法中正确的是
C
C
A．苹果的速度会越来越大
B．重力做功的功率会越来越大
C．苹果的重力势能会越来越小
D．苹果的总能量保持不变．
分析：（1）拍照的时间间隔是相同的，由图可知：相同的时间内小球运动的距离越来越大，速度逐渐变大；
（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．
（3）A、根据（2）中的经验和苹果受力情况可知下落过程中速度的变化；
B、根据功率的变形公式P=Fv和（2）中的结论可知功率的变化；
C、重力势能与物体的质量、位置有关；
D、克服摩擦作用，将机械能转化为内能．
（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．
（3）A、根据（2）中的经验和苹果受力情况可知下落过程中速度的变化；
B、根据功率的变形公式P=Fv和（2）中的结论可知功率的变化；
C、重力势能与物体的质量、位置有关；
D、克服摩擦作用，将机械能转化为内能．
解答：解：（1）照相机拍照的时间间隔是相等的，由图可知：在相等的间隔时间内，小球运动的距离不同，逐渐变大，因此小球的运动速度逐渐变大，做的是变速直线运动；
（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，所以得出结论：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；
（3）A、根据（2）中的结论可知，物体下落时，受到的阻力与速度的平方有关，因此当苹果的速度增大到一定程度时，平衡受到阻力和重力为一对平衡力，苹果将做匀速直线运动，故A错误；
B、因为当苹果下落到一定高度时将做运动直线运动，根据P=Gv可知，苹果下落的功率保持不变，故B错误；
C、因为苹果下落的位置会越来越低，而质量始终不变，因此重力势能逐渐减小，故C正确；
D、因为苹果下落过程中要克服摩擦做功，因此将机械能转化为内能，即苹果的总能量将减小，故D错误．
故选C．
故答案为：（1）变速；在相等的时间里，通过的路程不同；（2）1：2：3；1：4：9；速度的平方；（3）C．
（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，所以得出结论：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；
（3）A、根据（2）中的结论可知，物体下落时，受到的阻力与速度的平方有关，因此当苹果的速度增大到一定程度时，平衡受到阻力和重力为一对平衡力，苹果将做匀速直线运动，故A错误；
B、因为当苹果下落到一定高度时将做运动直线运动，根据P=Gv可知，苹果下落的功率保持不变，故B错误；
C、因为苹果下落的位置会越来越低，而质量始终不变，因此重力势能逐渐减小，故C正确；
D、因为苹果下落过程中要克服摩擦做功，因此将机械能转化为内能，即苹果的总能量将减小，故D错误．
故选C．
故答案为：（1）变速；在相等的时间里，通过的路程不同；（2）1：2：3；1：4：9；速度的平方；（3）C．
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，结合空气阻力和运动速度的关系进行分析．
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（2013?贵阳）在一次《趣味物理》讲座中，老师谈到传说中伽利略的比萨斜塔实验时说：“在不计空气阻力的情况下，从同一高度由静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢与物体的质量无关，这种运动叫做自由落体运动．”课后，兴趣小组在老师的指导下开始研究自由落体运动，他们用频闪照相机（频闪间隔时间t=O．1s）．拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的影像，其中一张如图甲所示．
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