Question

17．閱讀短文，回答問題
小明在觀看體育比賽節(jié)目時發(fā)現(xiàn)自行車賽車手在比賽時，總是穿緊身衣服，彎著身體；同時他還注意到游泳運動員游泳時也是穿的緊身衣服．生活中刮風下雨，人們打傘逆風前行較為困難，有時還將傘打在半開狀態(tài)利于前行；風速加大，不論是騎單車或步行，人都會感到更為困難．來到學校他和同學討論提出這樣的猜想：運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關．于是他們在老師的幫助下對這一猜想進行了探究，過程如下：

t/s	s/m
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.975
1.6	1.447
2.0	x

A．他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲波測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設．
B．在相同的實驗條件下，同學們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，圖（a）是對應的路程一時間圖線．然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度一時間圖線，如圖（b）中圖線1、2、3、4、5所示．
C．同學們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后，證實了他們的假設．
回答下列提問：
（1）與上述過程中B步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)是實驗和收集證據(jù)．
（2）圖（a）中的AB段反映了運動物體在做勻速直線運動，表中x處的值為1.937m．
（3）則觀察圖 （b）中單個紙杯的速度一時間圖線1可知，小紙杯最后做勻速直線運動，此時，它所受空氣的阻力等于自身重力（大于/小于/等于）．
（4）單個紙杯和5只疊放紙杯比較，在它們各自到達勻速運動時所受的空氣阻力之比為f₁：f₅=1：5．
（5）再結(jié)合圖（b）中的圖線1和圖線5可知，物體運動時遇到的阻力確實隨著速度的增加而增大，但不成正比例關系，理由是：速度之比明顯不等于阻力之比1：5．

Answer 1

分析 （1）與B步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)是實驗和收集證據(jù)；
（2）勻速直線運動，路程和時間成正比，勻速直線運動的路程時間圖象是一條直線；
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合圖象計算出單個紙杯做勻速直線運動的速度，然后計算出2.0s時的路程，也可根據(jù)做勻速直線運動的物體，相同時間通過的路程相等計算；
（3）根據(jù)二力平衡條件的知識判斷做勻速直線運動時阻力與重力的關系；
（4）根據(jù)做勻速直線運動時阻力等于重力的特點進行分析；
（5）分析速度的關系及阻力的關系得出結(jié)論．

解答 解：（1）與B步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)是實驗和收集證據(jù)；
（2）圖（a）中的AB段是一條直線，反映了運動物體在做勻速直線運動；
由圖象知，紙杯從1.0s后開始做勻速直線運動，根據(jù)勻速直線運動的規(guī)律得出相等的時間內(nèi)通過的位移相同，所以x=1.447m+（1.447-0.957）m=1.937m
（2）當小紙杯做勻速直線運動時，重力與阻力是一對平衡力，所以小紙杯所受空氣的阻力等于自身重力；
（4）單個紙杯和5只疊放紙杯在做勻速直線運動時，受到的阻力都等于自身重力，所以在它們各自到達勻速運動時所受的空氣阻力之比為f₁：f₅=1：5；
（5）由圖線1和圖線5，由以上分析，5的阻力是1的阻力的5倍，5的速度大于1的速度，但不是1的速度的5倍，所以物體運動時遇到的阻力與速度不成正比．
故答案為：（1）實驗和收集證據(jù)；（2）勻速直線；1.937；（3）等于；（4）1：5；（5）速度之比明顯不等于阻力之比1：5．

點評 此題探究運動物體所受空氣阻力是否與其運動速度有關的實驗，考查了勻速直線運動的速度、路程、時間的計算，同時考查了二力平衡條件在實驗中的應用，同時考查了根據(jù)數(shù)據(jù)和圖象分析問題的能力，難度較大．