最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網 會員登陸 & 注冊

高中物理 勻變速直線運動的研究——第四節(jié)課后習題講解

2023-06-29 12:38 作者:南宮很二  | 我要投稿

1. 把一張紙片和一塊橡皮同時釋放下落,哪個落得快?再把紙片捏成一個很緊的小紙團,和橡皮同時釋放,下落快慢有什么變化?怎樣解釋這個現象?

答:把一張紙片和一塊橡皮同時釋放下落,橡皮落得快;再把紙片捏成一個很緊的小紙團,和橡皮同時釋放,兩者幾乎同時落下;這是因為紙片的面積大在下落的過程中受到的空氣阻力大,而捏成很緊的紙團后空氣阻力變小,下落速度就變快了。

2. 跳水運動員訓練時從5 m跳臺雙腳朝下自由落下,某同學利用手機的連拍功能,連拍了多張照片。測得其中兩張連續(xù)的照片中運動員雙腳離水面的高度分別為3.4 m和1.8 m。由此估算手機連拍時間間隔是多少?

分析:題目中說跳水運動員是自由下落,所以本題可以看成自由落體運動。跳臺高度為5m,其中兩張照片中運動員距離水面的高度知道,這樣可以計算出兩張照片中運動員自由落體的位移,自由落體加速度已知,利用公式即可求出兩個位置所用時間,作差就是時間間隔。

答:由題意可知,運動員做自由落體運動,水面距跳臺的高度h%3D5m,第一張照片運動員距跳臺的高度h_%7B1%7D%3D5m-3.4m%3D1.6m%20,所用時間為t_%7B1%7D%20;第二張照片運動員距跳臺的高度h_%7B2%7D%3D5m-1.8m%3D3.2m%20,所用時間為t_%7B2%7D%20;

由公式h%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7Dgt%5E2t_1%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2h_1%7D%7Bg%7D%20%7D%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2%5Ctimes%201.6m%7D%7B9.8m%2Fs%5E2%7D%20%7D%5Capprox%20%20%200.57s,t_2%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2h_2%7D%7Bg%7D%20%7D%20%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2%5Ctimes%203.2m%7D%7B9.8m%2Fs%5E2%7D%20%7D%20%5Capprox%200.81s,那么拍攝兩張照片所用的時間%5CDelta%20t%3Dt_2-t_1%3D0.81s-0.57s%3D0.24s。

手機連拍的時間間隔為0.24s。

注意:本題沒有明確說重力加速度的取值,為了計算的精確性,建議選g%3D9.8m%2Fs%5E2。

3. 為了測出井口到水面的距離,讓一個小石塊從井口自由落下,經過2.5 s后聽到石塊擊水的聲音,估算井口到水面的距離??紤]到聲音在空氣中傳播需要一定的時間,估算結果偏大還是偏???

答:小石塊自由下落時間為t,擊打到水面發(fā)出聲音,聲音再傳播回來所用時間為%5CDelta%20t,根據題意t%2B%5CDelta%20t%3D2.5s,井口到水面的距離由公式h%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7Dgt%5E2h%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5Ctimes%20%209.8m%2Fs%5E2%5Ctimes%20(2.5s)%5E2%3D30.625m;而小石塊自由下落的時間比2.5s要短,所以實際距離要比30.625m小,也就是估算結果偏大。

注意:在解決實際問題的時候,為了結果的精確性,重力加速度的取值最好取g%3D9.8m%2Fs%5E2

4. 有一架照相機,其光圈(進光孔徑)隨被攝物體的亮度自動調節(jié),而快門(曝光時間)是固定不變的。為估測這架照相機的曝光時間,實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下,拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運動,它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知石子從地面以上2.5 m的高度下落,每塊磚的平均厚度為6 cm,請估算這張照片的曝光時間。

圖片截取自人教版《高中物理》

分析:照片中的白色軌跡為石子在曝光時的位移,將軌跡的首尾放在自由落體運動的過程中,實際就是石子從高處自由下落到這段軌跡的兩段位移之差。磚墻的高度已知,從圖中數出磚塊的數量,用總高度減去距離地面的高度就是兩段位移,然后利用位移公式求出時間,作差就是快門的時間。

答:石子距離地面的高度h%3D2.5m,每塊磚的高度%5CDelta%20h%3D0.06m,結合圖片信息,石子距離地面9塊磚時的高度h_1%3Dh-9%5CDelta%20h%3D2.5m-9%5Ctimes%200.06m%3D1.96m,所用時間t_1%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2h_1%7D%7Bg%7D%20%7D%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2%5Ctimes%201.96m%7D%7B9.8m%2Fs%5E2%7D%20%7D%5Capprox%20%20%200.63s;

石子距離地面7塊磚時的高度h_2%3Dh-7%5CDelta%20h%3D2.5-7%5Ctimes%200.06m%3D2.08m,所用時間t_2%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2h_2%7D%7Bg%7D%20%7D%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2%5Ctimes%202.08m%7D%7B9.8m%2Fs%5E2%7D%20%7D%20%20%5Capprox0.65s%20

所以快門的時間為t%3Dt_2-t_1%3D0.65s-0.63s%3D0.02s。

5. 頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中,照相機的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光,照亮運動的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖中是小球自由下落時的頻閃照片示意圖,頻閃儀每隔0.04 s閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體的加速度,可以采用哪幾種方法?試一試。照片中的數字是小球落下的距離,單位是厘米。

圖片截取自人教版《高中物理》

答:方法一:自由落體運動本質是初速度為零的勻變速直線運動,可以直接使用推論一,勻變速直線運動的物體在通過連續(xù)相等時間的位移之差是一個定值,即%5CDelta%20x%3Dat%5E2。圖中x_1%3D8cm%3D0.08m%EF%BC%8Cx_2%3D3.2cm%3D0.032m,所以%5CDelta%20x_1%3D0.008m%EF%BC%8C%5CDelta%20x_2%3D0.032m-0.008m%3D0.024m,兩段位移差%5CDelta%20h_1%3D0.024m-0.008m%3D0.016m,根據推論一有%5CDelta%20h%3Dgt%5E2,g_1%3D%5Cfrac%7B%5CDelta%20h_1%7D%7Bt%5E2%7D%3D%5Cfrac%7B0.016m%7D%7B(0.04s)%5E2%7D%20%20%3D10m%2Fs%5E2;

再計算下一段x_3%3D7.1cm%3D0.071m%EF%BC%8C%5CDelta%20x_3%3D0.071m-0.032m%3D0.039m,位移差%5CDelta%20h_2%3D0.039m-0.024m%3D0.015m,根據推論一有%5CDelta%20h%3Dgt%5E2,g_2%3D%5Cfrac%7B%5CDelta%20h_2%7D%7Bt%5E2%7D%20%3D%5Cfrac%7B0.015m%7D%7B(0.04s)%5E2%7D%20%5Capprox%209.375m%2Fs%5E2;

同理g_3%3D9.375m%2Fs%5E2%EF%BC%8Cg_4%3D10.625m%2Fs%5E2

求平均值g%3D%5Cfrac%7B10m%2Fs%5E2%2B9.375m%2Fs%5E2%2B9.375m%2Fs%5E2%2B10.625m%2Fs%5E2%7D%7B4%7D%5Capprox%20%209.84m%2Fs%5E2。

方法二:使用自由落體的位移公式h%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7Dgt%5E2%20進行計算,g_1%3D%5Cfrac%7B2h_1%7D%7Bt%5E2%7D%3D%5Cfrac%7B2%5Ctimes%200.008m%7D%7B(0.04s)%5E2%7D%20%20%3D10m%2Fs%5E2;g_2%3D%5Cfrac%7B2h_2%7D%7Bt%5E2%7D%3D%5Cfrac%7B2%5Ctimes%200.032m%7D%7B9.8m%2Fs%5E2%7D%3D10m%2Fs%5E2%20%20;

同理g_3%3D9.765625m%2Fs%5E2,g_4%3D9.8m%2Fs%5E2;

求平均值g%3D%5Cfrac%7B10m%2Fs%5E2%2B10m%2Fs%5E2%2B9.765625m%2Fs%5E2%2B9.8m%2Fs%5E2%7D%7B4%7D%5Capprox%20%209.89m%2Fs%5E2。

方法三:使用逐差法。計算出每個打點周期通過的位移s_1%3D0.008m%EF%BC%8Cs_2%3D0.032m-0.008m%3D0.024m,s_3%3D0.071m-0.032m%3D0.039m%EF%BC%8Cs_4%3D0.125m-0.071m%3D0.054ms_5%3D0.196m-0.125m%3D0.71m。

使用逐差法g%3D%5Cfrac%7B(s_3-s_1)%2B(s_4-s_2)%2B(s_5-s_3)%7D%7B6t%5E2%7D%20%3D%5Cfrac%7B(0.039m-0.008m)%2B(0.054m-0.024m)%2B(0.071m-0.039m)%7D%7B6%5Ctimes%20(0.04s)%5E2%7D%20%5Capprox%209.6875m%2Fs%5E2

注意:本題還可以算出每點的瞬時速度,畫出v-t圖像,求出斜率,斜率即是重力加速度。

6. 制作一把“人的反應時間測量尺”。如圖甲,A同學用兩個手指捏住直尺的頂端,B同學用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的準備,但手不碰到直尺。在A同學放開手指讓直尺下落時,B同學立刻捏住直尺。讀出B同學捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,根據自由落體運動公式算出直尺下落的時間,就是B同學的反應時間。

利用這種方法,你能不能把下面刻度尺的長度刻度,直接標注為時間刻度,使它變?yōu)椤叭说姆磻獣r間測量尺”?請嘗試在圖乙的長度刻度旁標注時間刻度。

截取自人教版《高中物理》

答:刻度尺的零刻線在下方,上面的同學松手時刻度尺做自由落體運動,下面的同學捏住刻度尺的位置就是自由落體運動的位移,利用公式h%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7Dgt%5E2%20即可求出反應時間,t%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B2h%7D%7Bg%7D%20%7D%20,帶入相應得刻度值,可得出時間,然后將計算出來的時間標注在對應的刻度旁邊。(圖略)

注意:時間刻度標注的時候,越靠下越小,代表反應時間越短;刻度尺下落的距離和時間的平方成正比,所以時間刻度是不均勻的,越往上越稀疏。

高中物理 勻變速直線運動的研究——第四節(jié)課后習題講解的評論 (共 條)

分享到微博請遵守國家法律
海南省| 黑龙江省| 湾仔区| 榆树市| 陇川县| 荣成市| 定陶县| 玛沁县| 望都县| 都安| 马公市| 新疆| 南投市| 招远市| 安庆市| 唐河县| 南平市| 冕宁县| 郯城县| 三江| 鄂州市| 凤阳县| 龙岩市| 察哈| 海丰县| 河池市| 铁岭市| 韶山市| 石狮市| 北碚区| 玛纳斯县| 长乐市| 邵阳市| 磐石市| 南部县| 周宁县| 甘泉县| 呼玛县| 双流县| 衡阳县| 麻江县|