Question

9．如圖是用照相機(jī)所拍攝的某小球在水中下落的一張頻閃照片．已知水池壁上每塊瓷磚的高度為h cm，閃光燈每隔ts 時(shí)間閃亮一次（即拍攝一次）．觀(guān)察照片，請(qǐng)你根據(jù)此圖片分析解答以下問(wèn)題：
①小球從A位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？為什么？該過(guò)程的平均速度是多少cm/s？
②小球從B位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？
③小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度為多少cm/s？小球此時(shí)受到哪兩個(gè)方向的力？這兩個(gè)力的大小、方向有什么關(guān)系？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖片，比較小球在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離判斷其從A位置到D位置、從B位置到D位置的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；
（2）利用速度公式計(jì)算小球從A位置到D位置、小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度；
（3）分析小球D點(diǎn)時(shí)的受力情況，然后判斷兩個(gè)力是平衡力，進(jìn)而得出這兩個(gè)力的大小、方向關(guān)系．

解答 解：
①由圖可知，小球從A位置到D位置的過(guò)程中，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離不相等，所以小球從A位置到D位置做變速運(yùn)動(dòng)；
該過(guò)程的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4hcm}{3ts}$=$\frac{4h}{3t}$cm/s；
②觀(guān)察圖片可知，小球從B位置到D位置的過(guò)程中，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離相等，所以小球從B位置到D位置做勻速運(yùn)動(dòng)；
③小球在BD段做勻速運(yùn)動(dòng)，則小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度等于BD段的平均速度，
即v′=$\frac{2hcm}{2ts}$=$\frac{h}{t}$cm/s；
小球此時(shí)受到豎直向下的重力和水給它豎直向上的阻力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，所以大小相等、方向相反．
答：①小球從A位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)；因?yàn)樾∏驈腁位置到D位置的過(guò)程中，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離不相等；該過(guò)程的平均速度是$\frac{4h}{3t}$cm/s；
②小球從B位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)；因?yàn)樾∏驈腂位置到D位置的過(guò)程中，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離相等；
③小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度為$\frac{h}{t}$cm/s；小球此時(shí)受到豎直向下的重力和水給它豎直向上的阻力；這兩個(gè)力大小相等、方向相反．

點(diǎn)評(píng) 此題考查速度公式及其應(yīng)用、同時(shí)考查平衡力的辨別，需要注意的是：物體進(jìn)行變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體平均速度不能確定任一點(diǎn)的速度，物體進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度等于任一點(diǎn)的速度．