落體運動
(一)如圖所示,是用照相機通過每隔相等的時間曝光一次的方法記錄的蘋果下落的運動情況.由圖可知,蘋果在這段時間做
變速
變速
(選填“勻速”或“變速”)運動,你的理由是:
在相等的時間里,通過的路程不同
在相等的時間里,通過的路程不同

(二)某興趣小組的同學(xué)利用紙錐和小金屬球來研究“空氣阻力和速度的關(guān)系”.取三個相同的紙錐,每個紙錐的質(zhì)量均為m,并編號為甲、乙、丙,其中在乙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為3m的小金屬球,在丙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為8m的小金屬球.讓它們從不同高度分別自由落下,并以豎直磚墻為背景,當(dāng)進入豎直磚墻的區(qū)域時,用照相機通過每隔相等的時間曝光一次的方法記錄紙錐的運動過程,如圖b是其中一段的示意圖.請根據(jù)圖示回答下列問題:對于圖中的這段運動過程,甲、乙、丙三個紙錐均做勻速直線運動,它們的速度之比是
1:2:3
1:2:3
,根據(jù)二力平衡的知識,可判斷它們所受的空氣阻力之比是
1:4:9
1:4:9
,由此可以得出:同一形狀的紙錐下落時受到的空氣阻力與
速度的平方
速度的平方
成正比.
(三)若(一)中蘋果下落的高度足夠,則在蘋果由圖示最下端位置繼續(xù)下落的過程中,下列說法中正確的是
C
C

A.蘋果的速度會越來越大
B.重力做功的功率會越來越大
C.蘋果的重力勢能會越來越小
D.蘋果的總能量保持不變.
分析:(1)拍照的時間間隔是相同的,由圖可知:相同的時間內(nèi)小球運動的距離越來越大,速度逐漸變大;
(2)根據(jù)甲、乙、丙三個紙錐在相同的曝光時間內(nèi)運動距離的關(guān)系,得出紙錐的速度之比;
因為三個紙錐都是在做勻速直線運動,紙錐受到的空氣阻力和自身的重力是相等的,空氣阻力之比等于重力之比,等于質(zhì)量之比;
分析空氣阻力之比和紙錐速度之比的關(guān)系,得出結(jié)論.
(3)A、根據(jù)(2)中的經(jīng)驗和蘋果受力情況可知下落過程中速度的變化;
B、根據(jù)功率的變形公式P=Fv和(2)中的結(jié)論可知功率的變化;
C、重力勢能與物體的質(zhì)量、位置有關(guān);
D、克服摩擦作用,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
解答:解:(1)照相機拍照的時間間隔是相等的,由圖可知:在相等的間隔時間內(nèi),小球運動的距離不同,逐漸變大,因此小球的運動速度逐漸變大,做的是變速直線運動;
(2)在相同的間隔時間內(nèi),甲運動一個磚的厚度時,乙運動兩個磚的厚度,丙運動三個磚的厚度,路程之比為1:2:3,時間一定時,速度和路程成正比,速度之比為1:2:3;
因為甲、乙、丙都是做勻速直線運動的,所以紙錐受到的重力和空氣阻力是一對平衡力,大小是相等的;
重力之比等于質(zhì)量之比,甲的質(zhì)量為m,乙的質(zhì)量為m+3m=4m,丙的質(zhì)量為m+8m=9m,甲、乙、丙的質(zhì)量之比為m:4m:9m=1:4:9,重力之比也為1:4:9,空氣阻力等于重力,空氣阻力之比也為1:4:9;
12:22:32=1:4:9,所以得出結(jié)論:形狀相同的紙錐,下落時所受空氣阻力與速度的平方成正比;
(3)A、根據(jù)(2)中的結(jié)論可知,物體下落時,受到的阻力與速度的平方有關(guān),因此當(dāng)蘋果的速度增大到一定程度時,平衡受到阻力和重力為一對平衡力,蘋果將做勻速直線運動,故A錯誤;
B、因為當(dāng)蘋果下落到一定高度時將做運動直線運動,根據(jù)P=Gv可知,蘋果下落的功率保持不變,故B錯誤;
C、因為蘋果下落的位置會越來越低,而質(zhì)量始終不變,因此重力勢能逐漸減小,故C正確;
D、因為蘋果下落過程中要克服摩擦做功,因此將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即蘋果的總能量將減小,故D錯誤.
故選C.
故答案為:(1)變速;在相等的時間里,通過的路程不同;(2)1:2:3;1:4:9;速度的平方;(3)C.
點評:此題考查的是做實驗時,我們的觀察實驗現(xiàn)象的能力和分析數(shù)據(jù)的能力,這兩種能力也是課標明確要求的,需要掌握;此題的難點是最后一問,結(jié)合空氣阻力和運動速度的關(guān)系進行分析.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?貴陽)在一次《趣味物理》講座中,老師談到傳說中伽利略的比薩斜塔實驗時說:“在不計空氣阻力的情況下,從同一高度由靜止開始下落的任何物體,都會同時落地,下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān),這種運動叫做自由落體運動.”課后,興趣小組在老師的指導(dǎo)下開始研究自由落體運動,他們用頻閃照相機(頻閃間隔時間t=O.1s).拍攝下了數(shù)張不同質(zhì)量的金屬小球從同一位置自由下落的影像,其中一張如圖甲所示.
小知識:頻閃照相,是讓照相機對某一個運動物體每間隔相同時間曝光一次,將物體在不同時刻所處位置記錄下來,由于曝光間隔時間固定,因此,頻閃照片除記錄下物體的位置外,還記錄了物體運動的時間.
(1)從起點O算起,小球到達位置3時下落的時間t=
0.3
0.3
 s,通過的路程S=
0.45
0.45
m.
(2)請根據(jù)影像數(shù)據(jù),在圖乙中作出小球下落O.3s內(nèi)的s-t圖象.(提示:下落距離s要從起點O算起)
(3)他們比較數(shù)張照片,發(fā)現(xiàn)不同小球在同一時刻的確幾乎都在同一位置,則說明了物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān).為了從理論上證明這一結(jié)論,請你計算:從O點起小球下落的距離s與對應(yīng)時間平方t2的比值(至少取3個時間數(shù)據(jù);比值的單位為m/s2).
(4)通過比較這些比值,你能得出什么結(jié)論?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

閱讀短文,回答問題:
嫦娥奔月
我國“嫦娥二號”衛(wèi)星于2010年10月1日發(fā)射成功,約5天后進入如圖所示的環(huán)月軌道.它的質(zhì)量為2.3t,與“嫦娥一號”相同;它環(huán)月的平均高度為100km,較“嫦娥一號”200km的環(huán)月高度離月球更近,更宜于對月球的精細測繪.
據(jù)悉,2013年年底,“嫦娥三號”衛(wèi)星將攜帶“中華牌”月球車登月探測.已經(jīng)探明,月球上無水,無大氣.物體在月球上的重力只有地球表面重力的1/6.月球晝夜間隔大約相當(dāng)于地球上的14天.也就是說,登上月球的月球車,最多可以連續(xù)工作14天,進入月夜以后,它由于無法通過光能發(fā)電,進入休眠狀態(tài).14天后,又能自動醒來.月球表面白晝時溫度高達150℃,黑夜時低至-180℃.“嫦娥三號”在登錄月球時將使用軟著陸方式,采用邊降落邊用發(fā)動機反推,以減緩降落速度.在大約距離月球15公里時,反推發(fā)動機就要點火工作,到離月球100米時,衛(wèi)星將暫時處于懸停狀態(tài),此時它已不受地球上工程人員的控制,因衛(wèi)星上攜帶的著陸器具有很高智能,它會自動選擇一塊平整的地方降下去,并在離月球表面4米的時候關(guān)閉推進器,衛(wèi)星呈自由落體降落,確保軟著陸成功.
(1)當(dāng)“嫦娥二號”從近月點向遠月點運動時,它的動能將
變小
變小
(變大、變小、不變).
(2)對于“嫦娥”衛(wèi)星登月的情景,下列說法正確的是
C
C

A.反推發(fā)動機能使“嫦娥三號”懸停于100米處空中,利用的是衛(wèi)星具有慣性
B.“嫦娥三號”高速降落時將由于摩擦而導(dǎo)致表面溫度急劇升高
C.相對月球,“嫦娥一號”比“嫦娥二號”的勢能更大
D.“嫦娥三號”登月時打開降落傘可以輔助減速
(3)月球車的質(zhì)量為120kg,它在月球表面上方豎直下落4m時,重力對它做的功為
4800
4800
J.(g取10N/kg)
(4)月球車工作的電能是由
太陽
太陽
能轉(zhuǎn)化來的,它在月球上要耐受330℃的溫度差.對月球上晝夜溫差很大的成因,請你結(jié)合所學(xué)物理知識做出簡要解釋:(說出一點即可)
月球上無水,其它物質(zhì)的比熱比較小,白天吸收熱量溫度升高的很快,溫度很高;黑夜放出熱量溫度降低的很快,溫度很低.
月球上無水,其它物質(zhì)的比熱比較小,白天吸收熱量溫度升高的很快,溫度很高;黑夜放出熱量溫度降低的很快,溫度很低.

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

讀下面材料,回答有關(guān)問題:
地球表面附近的物體,在僅受重力作用時具有的加速度叫做重力加速度,也叫自由落體加速度,用g表示.在自由落體運動時,g=a,重力加速度g值的準確測定對于計量學(xué)、精密物理計量、地球物理學(xué)、地震預(yù)報、重力探礦和空間科學(xué)等都具有重要意義.
最早測定重力加速度的是伽利略.約在1590年,他利用傾角為θ的斜面將g的測定改為測定微小加速度a=gsinθ,如圖1.1784年,G?阿特武德將質(zhì)量同為M的重物用繩連接后,掛在光滑的輕質(zhì)滑輪上,再在另一個重物上附加一重量小得多的重物m,如圖,使其產(chǎn)生一微小加速度a=mg/(2M+m),測得a后,即可算出g.
1888年,法國軍事測繪局使用新的方法進行了g值的計量.它的原理簡述為:若一個物體如單擺那樣以相同的周期繞兩個中心擺動,則兩個中心之間的距離等于與上述周期相同的單擺的長度.當(dāng)時的計量結(jié)果為:g=9.80991m/s2
1906年,德國的庫能和福脫萬勒用相同的方法在波茨坦作了g值的計量,作為國際重力網(wǎng)的參考點,即稱為“波茨坦重力系統(tǒng)”的起點,其結(jié)果為g(波茨坦)=9.81274m/s2
根據(jù)波茨坦得到的g值可以通過相對重力儀來求得其他地點與它的差值,從而得出地球上各地的g值,這樣建立起來的一系列g(shù)值就稱為波茨坦重力系統(tǒng).國際計量局在1968年10月的會議上推薦,自1969年1月1日起,g(波茨坦)減小到9.81260m/s2.(粗略計算時g=10N/m2
(1)月球表面上的重力加速度為地球表面上的重力加速度的1/6,同一個飛行器在月球表面上時與在地球表面上時相比較[]
A.慣性減小為
1
6
,重力不變.
B.慣性和重力都減小為
1
6

C.慣性不變,重力減小為
1
6

D.慣性和重力都不變.
(2)如圖所示,在兩根輕質(zhì)彈簧a、b之間系住一小球,彈簧的另外兩端分別固定在地面和天花板上同一豎直線上的兩點,等小球靜止后,突然撤去彈簧a,則在撤去彈簧后的瞬間,小球加速度的大小為2.5米/秒2,若突然撤去彈簧b,則在撤去彈簧后的瞬間,小球加速度的大小可能(  )
A.7.5米/秒2,方向豎直向下
B.7.5米/秒2,方向豎直向上
C.12.5米/秒2,方向豎直向下
D.12.5米/秒2,方向豎直向上.

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科目:初中物理 來源:2014屆江蘇省鹽城市鹽都區(qū)九年級上期中考試物理試卷(解析版) 題型:綜合題

閱讀短文,回答問題:

嫦娥奔月

我國“嫦娥二號”衛(wèi)星于2010年10月1日發(fā)射成功,約5天后進入如圖所示的環(huán)月軌道.它的質(zhì)量為2.3t,與“嫦娥一號”相同;它環(huán)月的平均高度為100km,較“嫦娥一號”200km的環(huán)月高度離月球更近,更宜于對月球的精細測繪.

據(jù)悉,2013年年底,“嫦娥三號”衛(wèi)星將攜帶“中華牌”月球車登月探測.已經(jīng)探明,月球上無水,無大氣.物體在月球上的重力只有地球表面重力的1/6.月球晝夜間隔大約相當(dāng)于地球上的14天.也就是說,登上月球的月球車,最多可以連續(xù)工作14天,進入月夜以后,它由于無法通過光能發(fā)電,進入休眠狀態(tài).14天后,又能自動醒來.月球表面白晝時溫度高達150℃,黑夜時低至-180℃.“嫦娥三號”在登錄月球時將使用軟著陸方式,采用邊降落邊用發(fā)動機反推,以減緩降落速度.在大約距離月球15公里時,反推發(fā)動機就要點火工作,到離月球100米時,衛(wèi)星將暫時處于懸停狀態(tài),此時它已不受地球上工程人員的控制,因衛(wèi)星上攜帶的著陸器具有很高智能,它會自動選擇一塊平整的地方降下去,并在離月球表面4米的時候關(guān)閉推進器,衛(wèi)星呈自由落體降落,確保軟著陸成功.

(1)當(dāng)“嫦娥二號”從近月點向遠月點運動時,它的動能將_________(變大/變小/不變).

(2)對于“嫦娥”衛(wèi)星登月的情景,下列說法正確的是(     )

A.反推發(fā)動機能使“嫦娥三號”懸停于100米處空中,利用的是衛(wèi)星具有慣性

B.“嫦娥三號”高速降落時將由于摩擦而導(dǎo)致表面溫度急劇升高

C.相對月球,“嫦娥一號”比“嫦娥二號”的勢能更大

D.“嫦娥三號”登月時打開降落傘可以輔助減速

(3)月球車的質(zhì)量為120kg,它在月球表面上方豎直下落4m時,重力對它做的功為_________J.(g取10N/kg)

(4)月球車工作的電能是由_________能轉(zhuǎn)化來的,它在月球上要耐受330℃的溫度差.對月球上晝夜溫差很大的成因,請你結(jié)合所學(xué)物理知識做出簡要解釋:(說出一點即可)____________________________.

 

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