Question

【題目】小明在老師的指導(dǎo)下用小球和彈性好的輕質(zhì)皮筋等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)與探究:讓一系于皮筋一端的小球從某懸掛點(diǎn)O的正下方P點(diǎn)由靜止釋放如圖甲所示，整個(gè)下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示，小球下落的速度與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示，已知該輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm，經(jīng)測(cè)量小球從P點(diǎn)下落到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為:(不計(jì)空氣阻力).

(1)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,小球下落速度的變化情況是__________________；

(2)當(dāng)橡皮筋的伸長(zhǎng)量最大時(shí),小球的速度為_______選填“”、“”或“0”)，此時(shí)，小球受到的彈力為______N；

(3)實(shí)驗(yàn)中所用小球的重力為_______N.

Answer 1

【答案】先變大后變小 0 3 5

【解析】

(1)小球在下落的過程中，橡皮筋逐漸發(fā)生彈簧形變，橡皮筋力由小變大，當(dāng)重力大于彈力時(shí)小球受合力向下，小球加速下落；

當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小球受到合力為0，速度達(dá)到最大；

當(dāng)彈力大于小球重力時(shí)，合力向上，小球開始做減速運(yùn)動(dòng)。

由此可知小球下落速度的變化情況是：先變大后變小；

(2)小球下落中，當(dāng)彈力大于重力后減速下落，當(dāng)橡皮筋伸長(zhǎng)量最大時(shí)，小球速度減小為0；

由題意可知，輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm.所以0.1N=k0.01m,即k=10N/m.

當(dāng)小球伸長(zhǎng)到c點(diǎn)時(shí)速度最大，當(dāng)橡皮筋從a伸長(zhǎng)到c，伸長(zhǎng)了h==0.7m.則F=k=10N/m0.3m=3N.

(3)由圖可知,在hB處時(shí)小球的速度是最大的,重力等于彈力;此時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量為hB=0.5m,橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm,則彈力為F=×0.1N=5N；所以小球的重力為5N.