Question

某同学知道物体所受空气阻力与物体迎风面积和速度有关．为了探究“物体所受空气阻力和速度的关系”，他折叠了一个硬纸锥，将纸锥从一定高度释放，用照相机拍照纸锥运动的全过程，照相机每隔相等的时间曝光一次，拍出的照片如图所示．其中ac段纸锥间隔越来越大，cd段纸锥间隔相等．不计空气浮力．
（1）cd段纸锥做

匀速直线

运动．
（2）纸锥在a、b、c三个位置的速度关系为v_a

＜

v_b

＜

v_c．
（3）纸锥在a、b、c三个位置所受空气阻力的关系为F_a

＜

F_b

＜

F_c．理由是：

ac段进行加速直线运动重力大于阻力，cd段匀速直线运动重力等于阻力，重力不变，阻力不断增大

．
（4）探究结论是：

物体运动速度越大，阻力越大

．

Answer 1

分析：（1）相同时间内通过的路程相同，并且物体运动路线是直的，物体进行匀速直线运动．
（2）相同时间内通过的路程越来越大，物体运动速度越来越大；相同时间内通过的路程越来越小，物体运动速度越来越小．
（3）物体在ac段进行加速运动，物体受到的阻力小于重力；物体在cd段进行匀速直线运动，阻力等于重力．
（4）物体运动速度越大，物体受到的阻力越大．

解答：解：（1）如图，纸锥在cd段相同时间内通过相同的路程，并且纸锥进行直线运动，所以纸锥在cd段进行匀速直线运动．
（2）纸锥在ac段，相同时间内通过的路程越来越大，纸锥的运动速度越来越大，所以v_a＜v_b＜v_c．
（3）物体在ac段进行加速运动，物体受到的阻力小于重力；物体在cd段进行匀速直线运动，阻力等于重力．重力不变，阻力逐渐变大，所以F_a＜F_b＜F_c．
（4）因为v_a＜v_b＜v_c，F_a＜F_b＜F_c，所以物体运动速度越大，阻力越大．
故答案为：（1）匀速直线；（2）＜；＜；（3）＜；＜；ac段进行加速直线运动重力大于阻力，cd段匀速直线运动重力等于阻力，重力不变，阻力不断增大；（4）物体运动速度越大，阻力越大．

点评：通过纸锥运动轨迹，判断纸锥的运动状态、受力情况、阻力和重力的关系，最后得到物体运动速度越大，阻力越大．