Question

【題目】在課外實踐活動中，小明探究紙錐豎直下落的運動情況．

（1）為了測定紙錐下落的快慢，小明用頻閃相機拍下某一紙錐下落過程的照片，如圖甲所示．再用刻度尺測量照片上 AC 之間的距離是________cm．已知照相機每隔 0.2s 曝光一次，照片的縮放比例為 1：30，則紙錐在 BC 之間的實際速度為________m/s．

（2）實驗中，小明還發現不同紙錐由靜止釋放下落相同高度所經歷的時間不同．通過觀察分析，他猜想這可能與紙錐的錐角、錐邊的長度、紙錐的重量有關．于是他利用同一規格的紙張按相同的方法制作紙錐：先裁剪出一個圓，再剪下一個缺口，最后用膠水將缺口兩邊粘合住， 制作了 a、b、c 三個不同的紙錐，如圖乙所示．其中錐邊 r1＞r2＝r3，錐角α1＝α2＞α3．

①為了研究紙錐從同一高度由靜止釋放下落到地面的時間與紙錐錐邊長度的關系，小明應選擇紙錐________（選填“a”、“b”、“c”）來進行對比實驗．

②在研究紙錐下落的時間與紙錐錐角的關系時，小明將 a、c 兩個紙錐分別從同一高度由靜止釋放下落到地面，用秒表分別測出兩紙錐下落的時間，再進行比較總結，得出結論．請你評估小明的實驗方案并在現有器材的基礎上提出相應的改進方法．

評估意見：________．改進方法：________．

Answer 1

【答案】4.00 1.5 ab 沒有控制錐邊的長度和紙錐的重量相等 選用bc紙錐并把從 b c 紙錐上剪下的缺角折放（粘貼）到相應的紙錐內，進行兩次對比實驗

【解析】

(1)[1]選取紙錐同一部位測量紙錐移動的距離，A處紙錐的底面在刻度尺上對應的刻度為6.50cm，C處紙錐的底面在刻度尺上對應的刻度為10.50cm，

則AC之間距離為

10.50cm﹣6.50cm＝4.00cm；

[2]由圖甲可知，紙錐B點處于勻速直線運動狀態，在勻速直線運動的過程中，照片上相鄰紙錐之間的間距為1.00cm，照片的縮放比例為1：30，則紙錐之間的實際距離

s＝1.00cm×30＝30cm＝0.3m，

對應的時間為0.2s，則速度

；

(2)①[3]根據小明的猜想可知，研究紙錐從同一高度由靜止釋放下落到地面的時間與紙錐錐邊長度的關系，選擇紙錐，紙錐的質量以及紙面粗糙程度、紙錐錐角必須相等，紙錐錐邊長度不等，應選擇ab紙錐；

②[4]研究紙錐下落的時間與紙錐錐角的關系，選擇紙錐，紙錐錐邊長必須相等，紙錐錐角不等，應選用bc紙錐；

[5]紙錐下落的時間除了與紙錐的錐邊長、紙錐錐角有關，還與紙錐的質量有關，ac或bc質量不等，要研究紙錐下落的時間與紙錐錐角的關系，必須改進實驗，控制紙錐的質量相等；

改進方法如下：把從b c紙錐上剪下的缺角折放（粘帖）到相應的紙錐內，進行兩次對比實驗。