Question

13．閱讀短文，回答問題
小明在觀看體育比賽節(jié)目時(shí)發(fā)現(xiàn)自行車賽車手在比賽時(shí)，總是穿緊身衣服，彎著身體；同時(shí)他還注意到游泳運(yùn)動(dòng)員游泳時(shí)也是穿的緊身衣服．生活中刮風(fēng)下雨，人們打傘逆風(fēng)前行較為困難，有時(shí)還將傘打在半開狀態(tài)利于前行；風(fēng)速加大，不論是騎單車或步行，人都會(huì)感到更為困難．來到學(xué)校他和同學(xué)討論提出這樣的猜想：運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．于是他們?cè)诶蠋煹膸椭�下�?duì)這一猜想進(jìn)行了探究，過程如下：
A．他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用超聲波測(cè)距儀等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)．
B．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們首先測(cè)量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，圖（a）是對(duì)應(yīng)的路程一時(shí)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(cè)出它們的速度一時(shí)間圖線，如圖（b） 中圖線1、2、3、4、5所示．
C．同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，證實(shí)了他們的假設(shè)．

t/s	s/m
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

回答下列提問：
（1）與上述過程中B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)．
（2）圖（a）中的AB段反映了運(yùn)動(dòng)物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，表中x處的值為1.937m．
（3）則觀察圖 （b）中單個(gè)紙杯的速度一時(shí)間圖線1可知，小紙杯最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，它所受空氣的阻力等于自身重力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）單個(gè)紙杯和5只疊放紙杯比較，在它們各自到達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力確實(shí)隨著速度的增加而增大，但不成正比例關(guān)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(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)；
（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)，路程和時(shí)間成正比，勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程時(shí)間圖象是一條直線；
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合圖象計(jì)算出單個(gè)紙杯做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度，然后計(jì)算出2.0s時(shí)的路程，也可根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間通過的路程相等計(jì)算；
（3）根據(jù)二力平衡條件的知識(shí)判斷做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力與重力的關(guān)系；
（4）根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力等于重力的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（5）分析速度的關(guān)系及阻力的關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：
（1）與B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)；
（2）圖（a）中的AB段是一條直線，反映了運(yùn)動(dòng)物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
由圖象知，紙杯從1.0s后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，所以x=1.447m+（1.447-0.957）m=1.937m；
（3）當(dāng)小紙杯做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力是一對(duì)平衡力，所以小紙杯所受空氣的阻力等于自身重力；
（4）單個(gè)紙杯和5只疊放紙杯在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力都等于自身重力，所以在它們各自到達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力與速度不成正比．
故答案為：（1）實(shí)驗(yàn)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(diǎn)評(píng) 此題探究運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力是否與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度、路程、時(shí)間的計(jì)算，同時(shí)考查了二力平衡條件在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了根據(jù)數(shù)據(jù)和圖象分析問題的能力，難度較大．