题目内容
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.
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,将数据填入下表中,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________.
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中X处的值为________.
(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________运动,最后“小纸杯”做________运动.
(4)比较图(b)中的图线1和5,指出在1.0~1.5 s时间段内,速度随时间变化关系的差异:________________.
解析:
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答案:(1)作出假设、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) 思路解析:在A中提出空气阻力与速度有关的假设,在C中用小纸杯做实验来验证;在图(a)中的AB段位移随时间几乎均匀变化,所以做匀速运动,由表格计算匀速运动时的速度为:v= 又由:v= 在图(b)中可以看到开始都做加速运动,并且斜率逐渐减小,速度-时间图线的斜率表示加速度的大小,所以加速度减小,最终为零,即最后做匀速运动.比较1和5就会看到:在1.0~1.5 s时,图线1表示的速度已不随时间变化,做匀速运动,图线5中的速度仍随时间继续增大,做加速度减小的加速运动. |