Question

【题目】小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示．已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.6m，hc=0.9m．（不计空气阻力）

（1）当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为________（选填“va”、“vb”或“0”），此时，小球处于________状态（选填“平衡”或“非平衡”）；

（2）从a点运动到b点过程中小球的动能________，重力势能________（填“变大”、“变小”或者“不变”）

（3）实验中所用小球的重力为________N．

Answer 1

【答案】0 非平衡状态 变大 变小 4

【解析】

（1）小球下落中，当弹力大于重力后减速下落，当橡皮筋伸长量最大时，小球速度减小为0，小球受力不平衡，所以处于非平衡状态；

（2）由图丙可知，小球从a点到b点时速度增大，到达b点时速度最大，质量不变，所以此过程中小球的动能增大，高度减小，重力势能减小；

（3）由图可知，在hb处时小球的速度是最大的，重力等于弹力；此时橡皮筋的伸长量为0.6m-0.4m=0.2m，橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，则弹力为F=4N。