题目内容
从距地面80 m的高空自由落下一个小球,若取g=10 m/s2 ,求小球落地前最后1 s内的位移.
解析:解法一(公式法):根据h=
gt2,小球自由下落的总时间为
t=
=
s=4 s
前3 s内的位移为
h3=
gt2=
×10×32 m=45 m
最后1 s内的位移为
h4=h-h3=80 m-45 m=35 m.
解法二(比例法):小球在第1 s内下落的位移为h1=
gt2=
×10×12 m=5 m
根据初速为零的匀加速运动的推论:从开始运动算起,连续相等时间内位移之比等于从1开始的连续奇数比.可得
=![]()
解得最后1 s下落的位移为h4=7h1=7×5 m=35 m.
解法三(图象法):先作出小球自由下落的速度图象(图2-8-3),图中画斜线部分的面积在数值上等于最后1 s内的位移.即
![]()
h4=
×1 m=35 m.
练习册系列答案
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从距地面一定高度的位置处下落一个重物可以对地面上的物体造成很大的伤害,但是从更高的空中下落的雨滴打在处于地面的人的身上并未对人造成很大的伤害,于是有人猜测,这可能是由于雨滴在下落的过程中受到的空气阻力的大小与雨滴下落的速度有关的原,于是,他定下了“在一些条件相同的情况下,运动的物体所受的空气阻力和其运动速度之间的关系的课题”进行探究,他设计的实验方案如下:
①用天平测出一个空心小球的质量m;
②用测速仪测出空心小球在空中下落过程中的不同时刻的位置,将数据填入设计好的表格中;
③用天平测出与小球等质量的三份胶泥,每一次实验时将一份填入空心球体内部,使其质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m,m4=4m;
④用测速仪测出小球在下落的过程中不同时刻的速度;
⑤将测得速度和时刻值对应做成v-t图象;
⑥对所得到的数据和图象进行分析,寻找结论
| 时刻(s) | 下落位置(m)(以开始下落为坐标原点) |
| 0.0 | 0.000 |
| 0.4 | 0.045 |
| 0.8 | 0.399 |
| 1.2 | 0.798 |
| 1.6 | 1.198 |
| 1.8 | x |
(2)由v-t图可以判定出小球在下落的最后阶段做的是______直线运动;并且大致可以知道空气阻力f和速度大小v的函数关系为f=______.