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乒乓球改为直径40 mm的大球后,研究人员称,40 mm的大球比原38 mm的小球旋转减弱23%,速度减慢13%,弹力也有所下降.某学生为了比较新、老标准乒乓球所受空气阻力的不同,他让另一同学使一个直径40 mm的大球和一个直径为38 mm的小球分别从同一高处同时自由下落,设大、小球质量相等.在两球下落的过程中,他用照相机拍摄到一段径迹清晰的照片,如图所示(背景是两块与乒乓球颜色不同的瓷砖).已知拍摄时按快门的时间为s则:

(1)图甲照片中________(填“左”或“右”)边的径迹是直径为40 mm的大球的运动径迹.

(2)如图乙所示为大球的运动轨迹,可以估测照片中大球运动的位移为________mm(已知h2.5 d),该球在这段时间内的平均速度为________m/s

答案:左;100,3
解析:

  (1)根据牛顿第二定律,Ffma,两球质量相同,大球所受的阻力大,所以大球的加速度小,因两球从同一高度由静止开始下落,根据xat2可知,在相同时间内,大球下落的位移小,可知大球在左边.

  (2)由图乙可知,大球的位移是两球心间的距离,即h2.5 d2.5×40 mm100 mm,该球在这段时间内的平均速度为vm/s3 m/s


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:江苏官林中学2006-2007高三物理期末复习练习五、六 题型:038

国际乒联为了增加乒乓球比赛的观赏性,希望降低球的飞行速度.1996年国际乒联接受了“对直径为38 mm的比赛用球改为直径为40 mm的比赛用球”的实验提案,提案要求乒乓球的质量不变.此提案已获国际乒联的批准,目前已经在正式的比赛中实施.又根据中国乒乓球协会调研组提供的资料:运动员在扣杀直径为38 mm的乒乓球时,球拍将球击出的速度约为30 m/s,球的平均飞行速度约为20 m/s.为了简化讨论,设空气对球的阻力为恒力,且阻力大小与球的直径的平方成正比,并且假设球拍两次击球都在水平方向做直线运动,球从一侧运动至另一侧也简化为直线运动.由以上提供的信息,试估算:若球拍将球击出的速度相同,采用直径为40 mm的乒乓球,球从球台的一侧飞到另一侧所用时间将变为原来的多少倍?(保留2位有效数字)

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