Question

20．小明發(fā)現(xiàn)，高空墜物下落越來越快，而跳傘運動員利用降落傘卻能安全著地，空中下落的物體，其最大速度與什么因素有關呢？為了研究這一問題，小明在老師的幫助下進行如下實驗

①取相同型號、質量為m的紙杯10個，按如圖所示分成A、B、C、D四組
②將A組紙杯提升一定高度，底部向下靜止釋放，讓其自由下落，并用儀器記錄下落過程中的速度
③分別用B、C、D組紙杯重復步驟②
④記錄并整理相關數(shù)據(jù)如下表

時間（秒） 速度（米/秒） 紙杯質量	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
m	0.5	0.8	1.0	1.1	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
2m	0.6	1.0	1.3	1.5	1.6	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7
3m	0.8	1.3	1.6	1.9	2.0	2.1	2.2	2.2	2.2	2.2
4m	0.9	1.5	1.8	2.0	2.2	2.4	2.5	2.6	2.6	2.6

（1）實驗中應將疊加的紙杯盡量壓緊，目的是為了控制什么變量盡可能相同？形狀
（2）本實驗的結論是相同條件下，紙杯質量越大，下落的最大速度越大
（3）某同學分析實驗數(shù)據(jù)后，認為“紙杯下落的最大速度越大，其所受的最大空氣阻力也越大”，請說明其依據(jù)：紙杯重力越大，其最大速度越大；紙杯勻速運動時，所受最大空氣阻力等于重力，因此下落的紙杯最大速度越大，其所受最大空氣阻力也越大．

Answer 1

分析 相同條件下，紙杯質量越大，下落的最大速度越大；
紙杯重力越大，其最大速度越大；紙杯勻速運動時，所受最大空氣阻力等于重力，因此下落的紙杯最大速度越大，其所受最大空氣阻力也越大．

解答 解：（1）實驗中應將疊加的紙杯盡量壓緊，目的是為了控制紙杯的形狀盡可能相同；
（2）本實驗的結論是相同條件下，紙杯質量越大，下落的最大速度越大；
（3）由表可知：當紙杯達到最大速度時，都做勻速直線運動，此時，紙杯所受最大空氣阻力與其重力是一對平衡力，大小相等，所以紙杯下落的最大速度越大，說明紙杯的重力越大，其所受的最大空氣阻力也越大．
故答案為：
（1）形狀；
（2）相同條件下，紙杯質量越大，下落的最大速度越大；
（3）由表可知：當紙杯達到最大速度時，都做勻速直線運動，此時，紙杯所受最大空氣阻力與其重力是一對平衡力，大小相等，所以紙杯下落的最大速度越大，說明紙杯的重力越大，其所受的最大空氣阻力也越大．

點評 此題探究運動物體所受空氣阻力是否與其運動速度有關的實驗，屬于中等題．