Question

【題目】在學習《速度》一節內容后，同學們想探究紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關系。他們用普通復印紙裁出3個不同規格的扇形紙片，制成了如圖甲所示的3個紙錐，實驗中紙錐每次從相同高度由靜止釋放，用秒表多次測量每個紙錐下落的時間，取平均值后記錄在表格中。

紙錐編號	下落高度h/m	扇形紙片半徑r/cm	剪掉的扇形圓心角θ/°	紙錐錐角α/°	下落時間t/s
1	1.9	10	90	81.9	2.20
2	1.9	10	135	71.1	1.84
3	1.9	5	90	81.9	2.20

（1）對于紙錐下落前的初始位置，有乙圖所示的兩種擺放方式，正確的是____（選填“A“或“B”）。

（2）分析表中數據，得出的結論是紙錐下落快慢與半徑____，與錐角_____（選填“有關”、“無關”）。

（3）小明隨后用同種紙張制成了質量相等的兩個紙錐如圖丙，其中4號紙錐的錐角比5號紙錐的錐角大，如果從相同的高度同時由靜止釋放兩個紙錐，以下選項正確的是_____。

A．4號紙錐先到地面 B．5號紙錐先到地 C．兩個紙錐同時到達地面

（4）本實驗運用了____的研究方法。

Answer 1

【答案】A 無關 有關 B 控制變量

【解析】

（1）為了比較紙錐下落的快慢，需使紙錐從同一高度落下，然后采用相同的時間比距離，也可以采用相同的距離比時間的方法。

（2）根據控制變量法分析紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關系，得出結論。

（3）根據（2）得出的紙錐下落快慢與錐角的關系做出判斷。

（4）研究一個物理量與多個因素的關系時，常采用控制變量法，將多因素問題轉化為單因素問題，使問題簡單明了、易于研究。

（1）為了比較紙錐下落的快慢，應把兩個紙錐拿到同一高度同時由靜止釋放。圖乙A中兩紙錐的下端高度相同，圖乙B中兩紙錐的上端高度相同，而落地時是下端觸地，故應選圖A的位置釋放，然后記錄下落至地面的時間。

（2）根據表格中編號為1、2的數據可知，下落高度、紙錐扇形半徑相同，紙錐錐角不同，紙錐錐角越大，下落時間越長，下落速度越慢。根據表格中編號為1 、3的數據可知，下落高度相同，紙錐錐角相同，紙錐扇形半徑不同，下落時間相同，下落速度相同，即紙錐下落速度與紙錐扇形半徑無關。

綜合分析得出結論：紙錐下落快慢與紙錐扇形半徑無關，與紙錐錐角有關，紙錐錐角越大，下落時間越長，下落速度越慢。

（3）由圖可知，4號紙錐的錐角比5號紙錐的錐角大，根據（2）的結論可知，4號紙錐的下落時間長，下落速度慢，即5號紙錐先到地，故答案為B。

（4）在探究紙錐下落快慢與錐角以及扇形半徑的關系時，分別進行了兩個探究過程：保持扇形半徑相同，改變錐角大小；保持錐角大小不變，改變扇形半徑，所以采用的是控制變量法。