精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
3.如甲图所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧,从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球的动能(Ek)随时间是如何变化的?请在乙图画出相应的坐标图象,并予以解释.(整个实验过程不计空气阻力)

分析 小球在整个过程分成几个阶段:小球从某高度处静止下落到接触弹簧;从接触到弹簧到弹簧对小球弹力等于其重力的阶段;从弹力等于重力到弹力大于小球重力.根据力与运动的关系,如果运动方向与受的到合力方向一致,则速度增大,反之速度减小.先画出速度随时间的变化图象,再画出动能随时间的变化图象.

解答 解:小球从开始下落到最后静止分为以下几个阶段:
(1)小球从某高度从静止落下到接触弹簧的阶段,由于小球只受到重力,为非平衡力,运动方向与受的到合力方向一致,所以小球速度越来越快;
(2)小球接触到弹簧后,弹簧发生形变产生弹力,随着弹簧形变程度变大,弹力增大,直到弹力等于小球重力,此阶段小球仍受非平衡力且运动方向与受的到合力方向一致,加速下落,只是增大的速度减慢,直到速度达到最大;
(3)从小球受到弹力等于小球重力开始,小于受到弹力增大到大于其重力,此时受到合力方向向上,运动方向与受的到合力方向相反,此阶段小球开始减速下降,直到弹簧压缩最短小球速度变为0.
先画出小球速度随时间变化的大致图象如下图1所示:

因小球的质量不变,动能大小速度成正比.所以根据速度变化画出小球的动能(Ek)随时间变化离图象,如下图2所示;

答案:如上图2所示.

点评 解答本题的关键是根据题目所给信息,结合运动和力的关系分析小球下落各阶段的速度情况.知道物体在非平衡力作用下做变速运动,如果运动方向与受的到合力方向一致,则速度增大,反之速度减小.综合性,难度大,体现了与高中物理知识的衔接.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

13.在1标准大气压下把糯米酒由20℃加热到90℃的过程中汽化出来的气体成分是(  )
A.水没有沸腾所以只有酒精蒸气B.有酒精蒸气又有水蒸气
C.酒精都沸腾了所以只有水蒸气D.水没有沸腾酒精也没沸腾

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

14.小张、小王、小李从同一地点沿同一道路同时出发,最终都到达参观地--科技馆,小张骑电瓶车以33km/h的速度匀速前进,小王以5m/s的速度跑步匀速前进,小李以每分钟通过0.6km的速度骑自行车匀速前进.则(  )
A.小张先到达科技馆B.小王先到达科技馆
C.小李先到达科技馆D.三人同时到达科技馆

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

11.根据你的生活经验,下列数据最接近实际情况的是(  )
A.我校每周一升旗仪式上,播放一遍校歌所用时间大约60 s
B.正在考试的一张物理试卷厚度约为5 mm
C.大学城至朝天门地铁1号线列车正常行驶速度约为60 m/s
D.正常情况下,用秒表测量,人的脉搏每跳动1次所用时间约为10 s

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

18.夜幕来临,当重庆东水门长江大桥上的灯点亮时,长江水上实景与江中“倒影”相交辉映形成一幅绚丽多彩的山城美景.若长江大桥下长江水深8m,桥上一彩灯距水面28m,则该彩灯的“倒影”距水面28m;若长江水上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距55m.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

8.红外线能使被照射的物体发热,具有热效应,紫外线最显著的性质是它能使荧光物质发光,遥控器属于红外线的应用.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.某工厂的一条生产线上生产了一批零件,质检员小李发现9个零件有一个质量较小,他用一台没有砝码的天平很快就将它找了出来.你知道他是怎么做的吗?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

16.在煮饺子的过程中,可观察到如下现象:饺子刚放入时沉在水底,煮一段时间后就浮了起来.饺子为什么会浮起来?请提出你的猜想并给出说明.我想原因可能是:饺子一开始沉底,一会后又浮上来,我的根据是:生饺子下锅后由于所受的浮力小于重力所以下沉,沉到锅底,煮熟后饺子的体积由于受热膨胀而变大,饺子所受浮力变大,重力不变,浮力大于重力,所以饺子上浮,最终漂浮在水面.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

17.水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的比热容较大,当气温降低时,水能放出较多的热量,如果某秧田中水的温度降低了2℃,放出了3.36×107J的热量,则该秧田内的水的质量为4000kg.(已知c=4.2×103J/(kg.℃))

查看答案和解析>>

同步练习册答案