Question

為比較紙錐下落快慢，小明按圖甲所示的兩個等大的圓紙片，其中一個圓紙片被剪去圓心角比另一個大，再分別粘貼成圖乙所示的兩個錐角不等的紙錐．

（1）將兩個紙錐拿到同一高度同時釋放．小明測得錐角大的紙錐下落到地面的時間為10s，如圖丙所示是小華測出的錐角小的紙錐下落到同一地面的時間，應為

 

s，通過比較可得錐角小的紙錐下落得快，判斷根據是

 

．
（2）小明為繼續探究測出小紙錐下落時的規律，用每隔0.2s曝光一次的閃光照相機拍下了一組照片如圖丁所示，由此可以判斷紙錐下落的速度變化情況是

 

（選填“不變”、“先變大后不變”或“一直變大”）．若測得紙錐在A、B兩位置間的實際距離為8.40cm，則此過程中，紙錐下落的最大速度為

 

m/s．
（3）小組間交流時，發現不同小組測得不同紙錐下落的最大速度不同．為此提出了下列猜想：
猜想一：影響紙錐下落的最大速度可能與紙錐的錐角的大小有關
猜想二：影響紙錐下落的最大速度可能與紙錐的質量的大小有關
①小明用（1）提供的實驗事實，得出：錐角小的紙錐下落速度大．對此，你認為小明所得的結論

 

（選填“是”、“不”）可靠的，你判斷的依據是

 

．要科學地探究紙錐下落的最大速度與紙錐的錐角的大小關系，你的改進方法是

 

．
②為了驗證猜想二，簡要的做法是

 

．
判斷方法是

 

．

Answer 1

分析：（1）秒表分針與秒針示數之和是秒表示數；根據實驗控制的變量與實驗現象得出實驗結論．
（2）從紙錐下落的圖中可以看出，在相同時間間隔內，紙錐照片間隔距離越近說明速度越慢，相反，說明速度越快，如果間隔距離不變，則說明是在勻速下落．再根據AB間的距離和時間，利用公式v=

s

t

可求出紙錐下落的速度．
（3）探究速度與錐角的關系應控制紙錐的質量與形狀相同而錐角不同；探究速度與質量的關系，應控制紙錐的形狀與錐角相等而質量不同，據此分析答題．

解答：解：（1）由圖丙所示秒表可知，分針示數為0，秒針示數為6s，則秒表示數為6s，紙錐下落時間為6s；由實驗可知，兩紙錐下落時通過的路程相同，錐角小的紙錐所以時間短，錐角小的紙錐運動的快，由此可得：通過相同路程，錐角小的紙錐用的時間少，運動得快．
（2）從圖中可以看出，同樣在間隔時間為0.2s時，紙錐下落的距離先小后大，最后保持不變，因此，也說明其速度的變化應該是先變大后不變的．從圖中A位置到B位置，照相機共曝光2次，距離為8.40cm，故其速度v=

s

t

=

0.0840m

2×0.2s

=0.21m/s．
（3）①實驗（1）中沒有控制紙錐的質量相等，因此不能得出：錐角小的紙錐下落速度大，小明所得的結論是不可靠的，要科學地探究紙錐下落的最大速度與紙錐的錐角的大小關系，應該：用質量和半徑相同，錐角不同的兩個紙錐做實驗．
②為了驗證猜想二：“影響紙錐下落的最大速度可能與紙錐的質量的大小有關”，應該：選擇形狀相同、質量不同的紙錐豎直下落，分別測出它們的最大速度．如果：如果質量不同的紙錐速度相同，說明最大速度與質量無關，如果質量不同的紙錐速度不同，說明最大速度與質量有關．
故答案為：（1）6；通過相同路程，錐角小的紙錐用的時間少，運動得快；（2）先變大后不變；0.21；
（3）不；沒有控制紙錐的質量相等；用質量和半徑相同，錐角不同的兩個紙錐做實驗；
（4）選擇形狀相同、質量不同的紙錐豎直下落，分別測出它們的最大速度；如果質量不同的紙錐速度相同，說明最大速度與質量無關，如果質量不同的紙錐速度不同，說明最大速度與質量有關．

點評：在本實驗的探究中，主要運用了控制變量的研究方法，同時還考查了運動快慢的比較，速度公式的簡單計算，以及如何解決實驗中遇到的現實問題等，對我們的能力是一個很好的鍛煉．