力学(五)综合与拓展探究VIP专享VIP免费

力学（五）：拓展探究与综合练习1．探究——加速度的定义与匀加速运动物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程/时间，即v=s/t．初中物理中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．高中物理中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，国际单位是m/s2）．由加速度的定义可知：（1）若一个物体开始运动的速度v0=2m/s，经过5s后它的速度变为vt=6m/s，则这个物体在5s内的速度变化量△v=m/s．（2）若问题（1）中的物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a=m/s2．（3）加速度的定义公式a=．（4）匀速直线运动的v﹣t图象如（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度V匀速直线运动的物体，在运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v﹣t图象如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由v0到vt，运动时间为t时通过的路程s．用v0、t、a写出s的表达式，s=．（5）由加速度的定义可知，若运动物体的初速度为v0、加速度为a，在运动时间t时刻的末速度vt=（用含有v0、t、a的代数式表示）。（6）一运动物体开始时的速度为2m/s，当物体以加速度为0.5m/s2做加速运动时，物体在第10s末的速度为m/s，运动的路程为m.2.探究——自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：实验序号材料物体质量（kg）下落高度（m）下落时间（s）1铁球1201.962铁球1302.473铅球1201.961AB4铅球2201.96（1）为了验证猜想一，应比较实验序号________和________，得到的结论是：________；（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间________（填“相等”或“不相等”），原因是：________．（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将________A、同时落地B、铁片先落地，羽毛后落地C、羽毛先落地，铁片后落地．（4）如图，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们靠在粗糙墙边，然后释放，使它们同时由静止开始沿竖直墙面下滑。已知MA＞MB，则物体B（）A、只受一个力B、只受两个力C、只受三个力D、只受四个力（5）自由落体运动实质是：物体在重力作用下沿竖直方向的初速度为零，加速度g=9.8m/s2的匀加速直线运动，g=9.8m/s2又叫重力加速度，其含义是：3.探究--研究机械能守恒与平抛运动：(1)如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v．此过程机械能守恒，关系式mgh=mv2/2成立，则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为_____m/s．（2）如图乙，将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力)，物体做平抛运动，在水平方向运动的距离x=v0t，在竖直方向下落得高度y=gt2/2，则y与x的关系可用丙图中的_____图线表示．(3)如图丁所示，小球沿长度为L的光滑斜面AB由静止自由滑下，经过高度为h的光滑桌面BC后做平抛运动，撞到前方挡板的D点，桌边到挡板的距离为s，D点到地面的高度为d，请推理证明d=h—s2/4Lsinθ24.探究——斜抛运动在校运动会上，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。大家经过讨论，提出了以下猜想.猜想1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。...