Question

15．在课外实距活动中，用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次．

（1）小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图1所示，由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是先变大后不变（选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”），若测得纸锥在A、C两位置间的实际距离为12.80cm，则AC过程中，纸锥的速度为0.32m/s．
（2）小组间交流时，发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同．
①请你猜想影响最大速度的因素可能是纸锥的质量．（写出一个影响因素）
②为了验证你的猜想，简要的做法是在其他条件不变时换用质量不同的纸锥，分别测出其下落的最大速度，观察纸锥下落最大速度与质量的关系．
（3）如图2所示，四个速度随时间变化的图象，能反映出该纸锥下落运动情况的是A（选填图中的选项字母）

Answer 1

分析 （1）做匀速直线运动的物体在相等的时间内通过的路程相等，做变速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程不相等，根据照片判断纸锥在相等时间内的路程是否相等，然后判断纸锥做什么运动；求出纸锥由A到B的运动时间，然后由速度公式求出纸锥的速度．
（2）根据力与运动的关系进行分析解答；
（3）匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，匀加速直线运动的v-t图象是一条向上倾斜的直线，减速直线运动的v-t图象是一条向下倾斜的直线，分析四个选项中的图象，找出与纸锥运动相符的图象．

解答 解：（1）由图示照片可以看出，在相等时间内纸锥的路程越来越大，并不相等，因此纸锥做变速直线运动，速度变化是先变大后不变；
由A到C纸锥的运动时间t=2×0.2s=0.4s，纸锥的速度v=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{12.80cm}{0.4s}$=32cm/s=0.32m/s；
2）①纸锥在下落过程中受到重力与空气阻力的作用，所以纸锥下落的速度可能跟纸锥的质量有关；
②选择形状相同、质量不同的纸锥从同一高度竖直下落，分别测出它们的最大速度，并分析最大速度与质量的关系
（3）由纸锥的运动照片可知，在相等时间t内，纸锥的路程s越来越大，由v=$\frac{s}{t}$可知纸锥的速度越来越大，
由图象可知，A的图象表示物体速度随时间变大，故A正确．
故答案为：（1）先变大后不变；0.32；
（2）①纸锥的质量；②换用质量不同的纸锥，分别测出其下落的最大速度，观察纸锥下落最大速度与质量的关系；
（3）A．

点评 本题主要考查物体的变速运动的实验，由纸锥照片找出纸锥在相等时间内的路程关系、知道匀速直线运动与变速直线运动的特点是正确解题的关键．