在 “比较纸锥下落的快慢活动”中:
(1) 用两个锥角不等的纸锥,比较纸锥下落的快慢;
① 将两个纸锥拿到同一高度同时释放,此时应该按照图的 ______ (选填 “左”或“右”)所示的位置释放,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比 ______ 的方法;
② 根据你实验观察到的现象,下落比较快的是 ______ (选填 “ A ”或“ B ”)纸锥;
(2) 测量纸锥的下落速度
① 同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,依据的原理是 ______ ;实际测量中发现,纸锥开始下落到落到地面的时间比较短,用秒表测量时间较为困难,为了能解决这一困难(仍使用秒表测量时间),以下提出的解决方案中,你认为不可行的是 ( ____ )
A .提高开始下落的高度
B .采用多次测量时间取其平均值的方法
C .换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥
② 小华采用频闪照相机的办法来测量纸锥下落的速度,使用相机每隔 0.2 秒拍摄一次,照片如图所示。该照片显示下落的纸锥做 ______ (选填 “匀速”或“变速”)直线运动,若纸锥从 A 到 E 的高度为 160cm ,则纸锥从 A 到 E 的平均速度是 ______ m/s 。
左 时间 B B 变速 2
【详解】
(1) 对比左右两图,为了比较纸锥下落的快慢,即比较纸锥哪个先接触地面,那么应该是观察纸锥的端点,哪个先接触地面,纸锥的端点与地面的距离应该相等,即 是相等的,如果是右图, 就不相等了,根据 ,比较时间的大小,从而得知速度的大小,故应该按照图的左所示的位置释放;由上述可知,记录实验中两个纸锥下落至地面的时间就可以比较了,这实际上是运用相同路程比时间的方法。
根据实验观察到的现象,下落比较快的是 B 纸锥,因为 B 纸锥受力面积较小,受到空气的阻力较小,那么下落得更快。
(2) 同学们在用刻度尺、秒表测量纸锥下落的速度实验中,需要用刻度尺测量纸锥下落的路程,用秒表测量纸锥下落的时间,再依据公式 ,计算速度。
A .提高开始下落的高度,则 变大,纸锥开始下落到落到地面的时间则变大,用秒表测量时间较为方便,这个方法可行,故 A 不符合题意;
B .采用多次测量时间取其平均值的方法,这个时间还是很小,用秒表测量时间还是较为困难,问题还是没解决,这个方法不可行,故 B 符合题意;
C .换用较薄的纸,重新做一个锥角更大的纸锥,则纸锥的质量小,受到的重力小,纸锥受到的空气阻力更大,这两种因素下,纸锥开始下落到落到地面的时间则变大,用秒表测量时间较为方便,这个方法可行,故 C 不符合题意。
故选 B 。
从图中可以看到,纸锥下落的时间间隔相同,但是距离是越来越大的,根据公式 ,可知速度也是越来越大的,则该照片显示下落的纸锥做变速直线运动。
若纸锥从 A 到 E 的高度为 160cm, 即 ,这段高度需要的时间是
则纸锥从 A 到 E 的平均速度是
纸锥从 A 到 E 的平均速度 2m/s 。