题目内容
【题目】（9分）杭州滨江区的白金海岸小区吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”． 设妞妞的质量m=10kg，从离地h1=28.5m高的阳台掉下，下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍；在妞妞开始掉下时，吴菊萍经过0.5s的反应时间后，从静止开始沿直线匀加速奔跑水平距离S=10m到达楼下，张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞，缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程中的空气阻力不计．g=10m/s2．求：
（1）妞妞在被接到前下落的时间；
（2）吴菊萍跑到楼下时的速度；
（3）在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功．
【答案】（1）3s（2）8m/s（3）﹣1770J
【解析】
试题分析：（1）对妞妞用牛顿第二定律：mg﹣0.4mg=ma1
求得：a1=6m/s2
妞妞下落过程是匀变速直线运动，由位移时间关系：
解得：t=3s
（2）吴匀加速运动时间：t1=t-0.5=2.5s
妞妞下落过程是匀变速直线运动，由平均速度公式：S=
1
代入数据可得：v=8m/s
（3）妞妞下落h1的速度：υ1=a1t=18m/s
缓冲过程中，对妞妞由动能定理，得：
W=﹣1770J
【题目】（8分）某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：
①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；
②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；
③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作．测出多组（h，t），计算出对应的平均速度v；
④画出v-t图像
请根据实验，回答如下问题：
（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v1，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 。（用v1、g和t表示）
（2）实验测得的数据如下表：
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
v(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
请在坐标纸上画出v-t图像。
（3）根据v-t图像，可以求得当地重力加速度g= m/s2，试管夹到光电门1
的距离约为 cm。（以上结果均保留两位有效数字）
