Question

【題目】小明在老師的指導(dǎo)下用小球和彈性很好的輕質(zhì)橡皮筋等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（不考慮空氣阻力）。讓系于橡皮筋一端的小球，從O點(diǎn)的正下方的P點(diǎn)由靜止釋放，分別經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)，如圖甲所示。整個(gè)下落過(guò)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；小球的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示。

(1)小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，小球下落速度的變化情況是______（填字母）。

A．一直變大 B．一直變小 C．先變大后變小 D．先變大后不變

(2)當(dāng)橡皮筋的伸長(zhǎng)量最大時(shí)，小球的速度為______（選填“va”、“vb”或“0”），此時(shí)小球處于______狀態(tài)（選填“平衡”或“非平衡”）；

(3)已知該橡皮筋每受到0.3N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：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。則實(shí)驗(yàn)中所用小球的重力為______N。

Answer 1

【答案】C 0 非平衡 3

【解析】

(1)[1]由圖丙知，小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，小球下落速度的變化情況是先變大后變小，故選C。

(2)[2][3]由圖甲和乙可知，在c點(diǎn)橡皮筋的伸長(zhǎng)量最大，由圖丙可知在c點(diǎn)時(shí)小球的速度為0；由圖丙可知在b點(diǎn)時(shí)，小球停止加速，速度達(dá)到最大值，下一時(shí)刻小球?qū)㈤_(kāi)始減速，經(jīng)分析可知在b點(diǎn)時(shí)小球受到橡皮筋的拉力等于重力，而在c點(diǎn)時(shí)由于橡皮筋的伸長(zhǎng)量比b點(diǎn)大，所以此時(shí)橡皮筋對(duì)小球的拉力大于小球的重力，此時(shí)小球處于非平衡狀態(tài)。

(3)[4]由圖甲和乙可知，小球從P點(diǎn)下落到a后橡皮筋才有拉力，所以在a點(diǎn)橡皮筋處于自然伸長(zhǎng)最大值，下一刻橡皮筋將產(chǎn)生拉力；由圖丙可知在b點(diǎn)時(shí)，小球停止加速，速度達(dá)到最大值，下一時(shí)刻小球?qū)㈤_(kāi)始減速，經(jīng)分析可知在b點(diǎn)時(shí)小球受到橡皮筋的拉力等于重力，此時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量為

Δl=hb-ha=0.5m-0.4m=0.1m=10cm

所受橡皮筋的拉力為

Fb=0.3N/cm×10cm=3N

即小球的重力為

G= Fb=3N