Question

4．科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題，作出假設(shè)，制定計(jì)劃，搜集證據(jù)，評(píng)估交流等．一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過程如下
A．有同學(xué)認(rèn)為：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)
B．他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用超聲測(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)．
C．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)填入表中．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--時(shí)間圖線，如圖線所示（1、2、3、4、5分別為紙杯個(gè)數(shù)）．
D．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)．
回答下列提問：
（1）與上述過程中C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)是搜集證據(jù)；
（2）結(jié)合表格與圖線，表中x處的值應(yīng)為1.937；
（3）根據(jù)圖線的特點(diǎn)，可知“小紙杯”在達(dá)到平衡狀態(tài)之前做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，空氣阻力f與最終運(yùn)動(dòng)速度v的大致關(guān)系為f∝v²．

時(shí)間（s）	下落距離（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

Answer 1

分析 （1）步驟A是提出可能的規(guī)律，步驟C是按照一定的原理測(cè)量出需要的數(shù)據(jù)，以便對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證；
（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象是一條傾斜的直線；根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得x
（3）速度時(shí)間圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示該點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻物體的加速度；根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)明確阻力與速度之間的關(guān)系．

解答 解：（1）步驟C是按照一定的原理測(cè)量出需要的數(shù)據(jù)，以便對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證；
故答案為：搜集證據(jù)．
（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象是一條傾斜的直線，
圖中AB段是直線，表示勻速直線運(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=1.447+（1.447-0.957）=1.937m
（3）速度時(shí)間圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示該點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻物體的加速度，圖中五條曲線都逐漸變平，故都表示加速度逐漸減小；
因杯子慢慢增大，重力關(guān)系為1：2：3：4：5；勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力之比也為：1：2：3：4：5；
而對(duì)應(yīng)的速度分別約為1.2；1.7；2.0；2.4和2.7；其速度之比為：1.2：1.7：2.0：2.4：2.7；
速度平方之比可近似為：1：2：3：4：5；故可知阻力應(yīng)和速度的平方成正比，故關(guān)系式為：f∝v²
故答案為：（1）搜集證據(jù) （2）1.937  （3）加速度逐漸減小的加速    f∝v²

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確探究活動(dòng)的一般步驟，科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題→作出假設(shè)→制定計(jì)劃→搜集證據(jù)→評(píng)估交流等．同時(shí)注意掌握數(shù)據(jù)處理的方法；最后1問中可以想法作出f-v或f-v²圖象進(jìn)行分析．