Question

17．科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：

A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．
B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．

时间（s）	下落距离（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	X

C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入如表中，图 （a）是对应的位移-时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度-时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示．
D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．回答下列提问：
（1）与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是做出假设、搜集证据．
（2）图 （a）中的AB段反映了运动物体在做匀速运动，表中X处的值为1.937．
（3）图 （b）中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动，最后“小纸杯”做匀速运动．
（4）比较图 （b）中的图线1和5，指出在1.0-1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大（或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动）．

Answer 1

分析 （1）步骤A是提出可能的规律，步骤C是按照一定的原理测量出需要的数据，以便对假设进行验证；
（2）匀速直线运动的位移时间图象是一条倾斜的直线；
（3）速度时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻物体的加速度；
（4）速度时间图象中，图线与时间轴平行，表示匀速直线运动，匀加速直线运动的图线是向上倾斜的直线．

解答 解：（1）步骤A是提出可能的规律，步骤C是按照一定的原理测量出需要的数据，以便对假设进行验证；
（2）匀速直线运动的位移时间图象是一条倾斜的直线，图中AB段是直线，表示匀速直线运动；
根据匀速直线运动的规律得出相等的时间内通过的位移相同，所以X=1.447+（1.447-0.957）=1.937m，
（3）速度时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻物体的加速度，图中五条曲线都逐渐变平，故都表示加速度逐渐减小，最后做匀速运动；
（4）图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大（或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动）．
故答案为：
（1）做出假设、搜集证据；
（2）匀速；1.937；
（3）加速度逐渐减小的加速；匀速；
（4）图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大（或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动）．

点评 本题关键是明确探究活动的一般步骤，科学探究活动通常包括以下环节：提出问题→作出假设→制定计划→搜集证据→评估交流等．