Question

【題目】（6分）在課外實踐活動中，小明探究紙錐豎直下落的運動情況．

（1）為了測定紙錐下落的快慢，小明用頻閃相機拍下某一紙錐下落過程的照片，如圖甲所示．再用刻度尺測量照片上AC之間的距離是 _ cm．由照片可知，紙錐下落到B位置時受到的空氣阻力 __ （選填“大于”、“小于”或“等于”）紙錐下落到C位置時受到的空氣阻力．已知照相機每隔0.2s曝光一次，照片的縮放比例為1:30，則紙錐經過B位置時的實際速度為 __ m/s．

（2）實驗中，小明還發(fā)現(xiàn)不同紙錐由靜止釋放下落相同高度所經歷的時間不同．通過觀察分析，他猜想這可能與紙錐的錐角、錐邊的長度、紙錐的質量以及紙面粗糙程度有關．于是他利用同一規(guī)格的紙張按相同的方法制作紙錐：先裁剪出一個圓，再剪下一個缺口，最后用膠水將缺口兩邊粘合住，制作了a、b、c三個不同的紙錐，如圖乙所示．其中錐邊r1>r2=r3，錐角α1=α2>α3．

①為了研究紙錐從同一高度由靜止釋放下落到地面的時間與紙錐錐邊長度的關系，小明應選擇紙錐 （選填“a”、“b”、“c”）來進行對比實驗．

②在研究紙錐下落的時間與紙錐錐角的關系時，小明將a、c兩個紙錐分別從同一高度由靜止釋放下落到地面，用秒表分別測出兩紙錐下落的時間，再進行比較總結，得出結論．請你評估小明的實驗方案并在現(xiàn)有器材的基礎上提出相應的改進方法．評估意見： ．改進方法： ．

Answer 1

【答案】（1）4.00 等于 1.5

（2） ab ②應選用bc紙錐，并控制紙錐的質量相等

把從b c紙錐上剪下的缺角折放（粘貼）到相應的紙錐內，進行兩次對比實驗．

【解析】

試題分析：（1）該刻度尺的分度值為0.1cm，讀數時估讀到分度值的下一位，則照片上AC之間的距離是4.00 cm．由照片可知，紙錐下落過程中，在BC間做勻速直線運動，所以，由平衡力可知，到B位置時受到的空氣阻力等于紙錐下落到C位置時受到的空氣阻力且都等于重力．已知照相機每隔0.2s曝光一次，照片的縮放比例為1:30，則紙錐經過B位置時的實際速度為v=s/t= 0.3m/0.2s=1.5m/s．

（2）①為了研究紙錐從同一高度由靜止釋放下落到地面的時間與紙錐錐邊長度的關系，小明應選擇紙錐ab來進行對比實驗，因為這樣可以控制錐角相同、錐邊的長度不同．

②沒有控制質量和錐錐邊長相同。應選用bc紙錐，并控制紙錐的質量相等．