小明同学在“研究空气阻力和速度的关系”时,进行了如下的实验:将1个小纸杯、4个、9个压紧叠放在一起的相同小纸杯,由不同高度分别自由落下,当落进竖直墙壁的区域内(砖的厚度相同),用频闪摄影的方式确定小纸杯的位置(认为叠放一起纸杯的体积跟一个纸杯的体积相同),如图所示.
(1)从图中可以推断杯子在落到竖直墙壁的区域内做________?运动.
(2)从图中可以看出,杯子在落到竖直墙壁的区域内受到的重力________空气阻力(选填“大于”“小于”或“等于”).受到的空气阻力最大的一组是________(填序号).
(3)根据这三图判断物体下落时所受空气阻力与运动速度的关系是什么________.
网友回答
解:
(1)从图中可以看出当纸杯竖直下落时,各自相同的时间内通过的距离都相等,因此,它们都在做匀速运动;
(2)因为杯子做的是匀速直线运动,所以受到的一定是平衡力,即重力与阻力大小相等.第3组重力最大,所以受到的空气阻力最大;
(3)读图可知,第1、2组相比较,第2组的阻力是第1组的4倍,其速度是第1组的2倍;第1、3组相比较,第3组的阻力是第1组的9倍,其速度是第1组的3倍.由此可归纳出,物体下落时所受空气阻力与运动速度的关系是:阻力与速度的平方成正比.
故