题目内容

14.小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则(  )
A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同
B.小球开始下落处离地面的高度为0.8 m
C.整个过程中小球的位移为0.6 m
D.整个过程中小球的平均速度大小为1 m/s

分析 由图象可知小球在0.4s时落到地面,反弹后0.6s时到达最高点,求出图形与时间轴围成的面积即可求得位移及离地高度,由平均速度公式可求得小球的平均速度.

解答 解:A、小球在0-0.4s内下落,在0.4-0.6s上升,两段图象平行,则知上升和下落的加速度相同,故A错误;
B、小球下落时的高度为:h=$\frac{vt}{2}$=$\frac{4×0.4}{2}$m=0.8m,故B正确.
C、小球反弹后上升的高度 h′=$\frac{v′t′}{2}$=$\frac{1}{2}$×2×0.2m=0.2m,故物体的总位移为x=h-h′=0.6m,方向向下,故C正确;
D、整个过程的平均速度:$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.6}{0.6}$=1m/s,故D正确;
故选:BCD

点评 在应用v-t图象时,一定要能熟练应用图象与时间轴围成的面积等于物体在这段时间内通过的位移,图象的斜率等于加速度,由此能分析物体的运动情况.

练习册系列答案
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4.如图1所示,小姿同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量C(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是ADE.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量ml、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON; (用(2)中测量的量表示).
(4)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示,碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1:p1′=14:11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′:p2′=11:2.9.实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为1.01(此空保留两位小数).
(5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用(4)中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为76.8cm.

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