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）從a點運動到b點過程中小球的動能________，重力勢能________（填“變大”、“變小”或者“不變”）

（3）實驗中所用小球的重力為________N．

Answer 1

【答案】0 非平衡狀態 變大 變小 4

【解析】

（1）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；

（2）由圖丙可知，小球從a點到b點時速度增大，到達b點時速度最大，質量不變，所以此過程中小球的動能增大，高度減小，重力勢能減小；

（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=4N。