(14分)小强猜想:水滴开始下落的过程可能是变速直线运动。为此,他做了这样的实验:将米尺竖直放置在地板上,滴管嘴与米尺的0刻度线平齐,如图11所示,当墨水刚从滴
题型:不详难度:来源:
(14分)小强猜想:水滴开始下落的过程可能是变速直线运动。为此,他做了这样的实验:将米尺竖直放置在地板上,滴管嘴与米尺的0刻度线平齐,如图11所示,当墨水刚从滴管嘴滴出时,用数码照相机的摄影档(该相机摄出视频影像,每隔0.05s摄下一帧(即一幅)静态画面),摄下该滴墨水自由下落的全过程;接着在媒体播放器上逐帧观看拍下的静态画面,发现第8帧画面上墨水才从滴管滴出,他从第8帧画面开始,每隔2帧选出一张画面,读出有关信息并填入下表中。
画面
| 水滴已运动的时间t(s)
| 水滴落下的距离h(cm)
| 第8帧
| 0
| 0
| 第10帧
| 0.1
| 5.0
| 第12帧
| 0.2
| 20.0
| 第14帧
| A
| B
| 第16帧
| 0.4
| C
|
(1)上图是小强选出的第14帧画面的放大图,请你根据该帧画面提供的信息思考表中的A、B、C三处分别应填写的数据是________、________、________。 (2)根据表中的数据,可以计算出该墨水从第14帧到第16帧的平均速度是 m/s。 (3)小强分析表中的数据发现,水滴下落的距离与____________成正比。 (4)水滴下落时,水滴与地板间的距离h’与水滴运动的时间t的函数图象可能是下图中的( )
(5)若拍摄第10、12、14、16帧照片时水滴下落的速度分别为1m/s、2 m/s、3 m/s、4 m/s,则重力对水滴做功的功率P随时间t变化的图象可能是下图中的( ) |
答案
(1)0.3;45.0;80.0(2)3.5(3)时间的平方;(4)D(5 ) A |
解析
试题分析:由图可知,第14帧画面显示墨水滴在0.3s时的位置;分析前四组数据可知,墨水滴下落的距离和相应时间的平方成正比,根据以上分析完成表格;根据表格中的数据得出从第14帧到第16帧高度的变化率和时间,利用速度公式求出平均速度;分析表中的数据发现墨水滴下落的距离和相应时间的平方成正比;根据墨水滴下落的距离和相应时间的平方成正比可知,水滴与地板间的距离和水滴已运动的时间不成正比例减小,据此判断图象。 (1)由图可知,墨水滴在0.3s时,下落的距离为45cm,故A为0.3,B为45.0; 分析前四组数据可知,水滴落下的距离h和水滴已运动时间t的平方的比值, 即墨水滴下落的距离和相应时间的平方成正比, 所以hc=500cm/s2×(0.4s)2=80cm; (2)由表格中的数据可知,该墨水从第14帧到第16帧: △h=80.0cm-45cm=35cm=0.35m, t=0.4s-0.3s=0.1s, 平均速度; (3)由(1)的分析可知,水滴下落的距离与时间的平方成正比; (4)∵水滴下落的距离与时间的平方成正比, ∴水滴与地板间的距离h′与水滴已运动的时间t的函数图象不成正比,且水滴与地板间的距离h′随时间t变长而减小,故D符合。 若拍摄第10、12、14、16帧照片时水滴下落的速度分别为1m/s、2 m/s、3 m/s、4 m/s,则重力对水滴做功的功率P随时间t变化的图象可能是选项A。 点评:本题要求学生学会刻度尺的读数、平均速度的计算等,关键是会分析表格中的数据得出“水滴下落的距离与时间的平方成正比”。 |
举一反三
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