Question

14．如圖1所示為同學(xué)們經(jīng)常玩的“紙蜻蜓”，把它從高處釋放時會旋轉(zhuǎn)著下落^為探究紙蜻蜓不落時的運動特點，小海同學(xué)設(shè)計了兩個實驗方案：
方案一：通過比較紙蜻蜓下落相同路程所用的時間，判斷其運動快慢的變化；
方案二：通過比較紙蜻蜓下落相同時間通過的路程，判斷其運動快慢的變化．
（1）因為紙蜻艇在下落過程中某一時刻的位置不好標(biāo)記，小海選擇了方案一進(jìn)行實驗．
（2）為保證紙蜻蜓下落時做直線運動，小海用三張相同的紙條做成紙蜻蜓，實驗應(yīng)在無風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行．
（3）按圖2所示，在豎直方向測量相等的高度并標(biāo)記，將紙蜻蜓從O點由靜止釋放，用電子秒表測量紙蜻蜓到達(dá)A、B、C、D、E各點的時間，整理實驗數(shù)據(jù)并記錄在如表中：

路段	距離/cm	運動時間/s
OA	50.00	0.27
AB	50.00	0.25
BC	50.00	0.23
CD	50.00	0.22
DE	50.00	0.22

分析實驗數(shù)據(jù)可知，紙蜻蜓在OB段做加速（變速）直線運動．紙蜻蜓從O點運動到E點的過程中所受的重力大小不變，所受的空氣阻力隨速度變化的規(guī)律是：速度越快，空氣阻力越大．
（4）小海將紙蜻蜓拆開一些空隙，如圖3所示，重復(fù)前面的實驗，發(fā)現(xiàn)紙蜻蜓下落時幾乎不旋轉(zhuǎn)且比旋轉(zhuǎn)時下落的更快了，根據(jù)運動和力的關(guān)系，旋轉(zhuǎn)的紙蜻蜓下落較慢的原因是所受空氣阻力較大．

Answer 1

分析 （1）從實驗的可操作性角度解答；
（2）運用控制變量法探究紙蜻蜓下落時的運動特點，實驗過程中要排除其他因素的影響；
（3）由表中數(shù)據(jù)中紙蜻蜓通過相同路程的時間關(guān)系，判斷紙飛機(jī)的運動狀態(tài)；做勻速直線運動的物體在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，做變速直線運動的物體，在相等的時間內(nèi)通過的路程不相等；
根據(jù)紙蜻蜓運動狀態(tài)分析阻力與速度的關(guān)系；
（4）比較紙蜻蜓速度的變化關(guān)系，根據(jù)力和運動的關(guān)系分析阻力的變化．

解答 解：（1）因為紙蜻蜓下落的過程中，在某一時刻的位置不好標(biāo)記，所以要選擇方案一進(jìn)行實驗；
（2）若紙蜻蜓下落時受到風(fēng)的影響，就不會沿豎直方向下落，為保證紙蜻蜓下落時做直線運動，實驗應(yīng)在無風(fēng)的環(huán)境中實驗；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，紙蜻蜓在OB段通過相同的路程，運動時間逐漸變小，所以速度逐漸變大，故做加速直線（變速）直線運動；
紙蜻蜓從O點運動到F點的過程中所受的重力大小不變，在OC段，做加速運動，空氣阻力大于紙飛機(jī)的重力；在CF段做勻速直線運動，受力平衡，所受的空氣阻力等于紙飛機(jī)重力；所以紙蜻蜓所受的空氣阻力隨速度變化的規(guī)律為：速度越快，空氣阻力越大；
（4）紙蜻蜓的重力不變，紙蜻蜓下落時幾乎不旋轉(zhuǎn)比旋轉(zhuǎn)時下落的更快，下落速度大，說明空氣阻力小，下落速度小，說明空氣阻力大；故旋轉(zhuǎn)的紙蜻蜓下落較慢的原因是所受空氣阻力較大．
故答案為：（1）位置；
（2）無風(fēng)；
（3）加速（變速）直線；速度越快，空氣阻力越大；
（4）所受空氣阻力較大．

點評 本題的解題關(guān)鍵是知道判斷物體運動快慢的方法和力與物體運動的關(guān)系．