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)與探究：讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點(diǎn)O的正下方P點(diǎn)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(guān)系如圖乙所示；小球下落的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示。已知該輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm，經(jīng)測量小球從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。（不計空氣阻力）

（1）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，小球下落速度的變化情況是_______。

（2）當(dāng)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動；當(dāng)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(dāng)重力大于彈力時小球受合力向下，小球加速下落；當(dāng)彈力等于重力時，小球受到合力為0，速度達(dá)到最大；當(dāng)彈力大于小球重力時，合力向上，小球開始做減速運(yùn)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(dāng)彈力大于重力后減速下落，當(dāng)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(yùn)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