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0.1N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：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。（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“va”、“vb”或“0”），此時，小球處于_______狀態(tài)（選填“平衡”或“非平衡”）；

（3）實驗中所用小球的重力為_____N．

Answer 1

【答案】先變大后變小0非平衡1

【解析】

分析橡皮筋在拉伸過程中小球所受力情況，由此分析判斷其速度變化；小球下落中橡皮筋拉伸量最大時，小球速度為0，而后在彈力作用下向上運動；當重力等于彈力時，小球的速度是最大的，根據(jù)最大速度時的彈力求解。

（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，小球受力不平衡，所以處于非平衡狀態(tài)；由于彈力大于重力，合力向上，小球會向上運動；

（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

，橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm，則彈力為；所以小球的重力為1N。

故答案為：(1). 先變大后變小 (2). 0 (3). 非平衡 (4). 1