题目内容
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 运动.
(2)纸锥在a、b、c三个位置的速度关系为va vb vc.
(3)纸锥在a、b、c三个位置所受空气阻力的关系为Fa Fb Fc.理由是: .
(4)探究结论是: .
【答案】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va<vb<vc.
(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Fa<Fb<Fc.
(4)因为va<vb<vc,Fa<Fb<Fc,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.
(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va<vb<vc.
(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Fa<Fb<Fc.
(4)因为va<vb<vc,Fa<Fb<Fc,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.
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