Question

【題目】小明在老師的指導下用小球和彈性很好的輕質橡皮筋等器材進行了如下實驗與探究：讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點O的正下方P點由靜止釋放如圖甲所示，整個下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關系如圖乙所示；小球下落的速度v與下落高度h的關系如圖丙所示．已知該輕質橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸長1cm，經測量小球從P點下落到A、B、C三點的距離分別為：ha=0.4m，hb=0.6m，hc=0.9m．（不計空氣阻力）

（1）當橡皮筋的伸長量最大時，小球的速度為___________（選填“va”、“vb”或“0”），此時，小球處于___________狀態（選填“平衡”或“非平衡”）；

（2）實驗中所用小球的重力為___________N．

Answer 1

【答案】0 非平衡 4

【解析】

（1）根據題意知道，在小球下落中，橡皮筋逐漸發生彈簧形變，橡皮筋力由小變大，當重力大于彈力時小球受合力向下，小球加速下落；當彈力等于重力時，小球受到合力為零，速度達到最大；當彈力大于重力后減速下落，此時由于彈力大于重力，合力向上，小球受力不平衡，處于非平衡狀態，當小球速度減小為0時，橡皮筋伸長量最大；

（2）由圖知道，在hb 處時小球的速度是最大的，重力等于彈力；此時橡皮筋的伸長量為hb -ha=0.6m-0.4m =0.2m，橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸長1cm，則彈力為F=×0.2N=4N；所以小球的重力為4N。