题目内容
【题目】物体以一定的初速度v0冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图所示。已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。
【答案】 t
【解析】解法一 比例法
对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为
x1:x2:x3:···:xn=1:3:5:···(2n–1)
现有xBC:xAB=:=1:3
通过xAB的时间为t,故通过xBC的时间tBC=t
解法二 中间时刻速度法
利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度
vAC=
又v=2axAC①
v=2axBC②
xBC=③
解①②③得:
可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是中间时刻的位置
因此有tBC=t
解法三 利用有关推论
对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所
用的时间之比为t1:t2:t3:···:tn=1:(–1):(–):···
现将整个斜面分成相等的四段,如图所示。设通过BC段的时间为tx,那么通过BD、DE、EA的时间分别为:
tBD=(–1)tx,tDE=(–)tx,tEA=(2–)tx
又tBD+tDE+tEA=t,得tx=t
【题目】科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,如图(a)是对应的位移—时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________;
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中x处的值为________;
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动,最后“小纸杯”做________运动;
时间(s) | 下落距离(m) | 时间(s) | 下落距离(m) |
0.0 | 0.000 | 1.2 | 0.957 |
0.4 | 0.036 | 1.6 | 1.447 |
0.8 | 0.469 | 2.0 | x |