Question

【題目】小明在老師的指導下用小球和彈性好的輕質皮筋等器材進行了如下實驗與探究:讓一系于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0.1N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:(不計空氣阻力).

(1)小球從A點運動到C點的過程中,小球下落速度的變化情況是__________________；

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

(3)實驗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0，速度達到最大；

當彈力大于小球重力時，合力向上，小球開始做減速運動。

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，當彈力大于重力后減速下落，當橡皮筋伸長量最大時，小球速度減小為0；

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

當小球伸長到c點時速度最大，當橡皮筋從a伸長到c，伸長了h==0.7m.則F=k=10N/m0.3m=3N.

(3)由圖可知,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=0.5m,橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm,則彈力為F=×0.1N=5N；所以小球的重力為5N.