Question

11．“頻閃攝影”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種實(shí)驗(yàn)方法．照相機(jī)每隔一定的時(shí)間曝光一次，記錄下物體的位置．甲、乙兩個(gè)小球均從位置a 豎直下落到位置b，其各自的頻閃照片如圖所示，試根據(jù)照片分析：
（1）若ab間距離為30cm，光源每隔0.02s曝光一次，甲球和乙球均從位置a 豎直下落到位置b，則甲球的平均速度為5m/s；乙球的平均速度為3m/s；
（2）甲球受到的重力大于阻力，乙球受到的重力等于阻力（大于/等于/小于）；
（3）若甲球的質(zhì)量為m，受到空氣阻力與速度的關(guān)系f=kv²（k為常數(shù)），則甲球下落過程中可達(dá)到的最大速度為v=$\sqrt{\frac{mg}{K}}$．．

Answer 1

分析 （1）知道閃亮一次的時(shí)間和閃亮的次數(shù)，求出甲、乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，知道ab間的距離，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$求出甲、乙的平均速度；
（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用；豎直下落的物體進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的重力大于阻力，物體進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的重力小于阻力；
（3）在甲球下落的過程中，達(dá)到最大速度時(shí)，受到的重力等于阻力，即G=f，由題知，甲球的質(zhì)量和f=kv²，據(jù)此求甲球的下落速度．

解答 解：
（1）從位置a豎直下落到位置b甲球所用時(shí)間為0.02s×3=0.0.06s，則甲球的平均速度：v_甲=$\frac{{s}_{甲}}{{t}_{甲}}$=$\frac{0.3m}{0.06s}$=5m/s；
從位置a豎直下落到位置b乙球所用時(shí)間為0.02s×5=0.1s，
則乙球的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.3m}{0.1s}$=3m/s；
（2）甲球豎直下落的時(shí)進(jìn)行的是加速運(yùn)動(dòng)，物體的重力大于阻力；
乙球進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙受到豎直向上的阻力和豎直向下的重力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以乙受到的阻力等于乙球的重力；
（3）當(dāng)勻速下落時(shí)，甲球達(dá)到的最大速度，
因?yàn)镚=f，
又有已知，f=kv²，
所以，G=kv²=mg，
故得甲球的下落速度：v=$\sqrt{\frac{mg}{K}}$．
故答案為：（1）5；（2）等于；（3）v=$\sqrt{\frac{mg}{K}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生分析圖片的能力，速度的計(jì)算、對(duì)重力公式、平衡力知識(shí)的掌握和運(yùn)用，能利用二力平衡知識(shí)得出阻力和球的重之間的關(guān)系是本題的突破口．