运动的路程与时间,并依据数据做出了相应的路程--时间图象,这是我们研究物体运动规律的重要方法之一.观察甲、乙两个物体的S-t图象,回答下列问题:
(1)观察分析甲、乙运动图象,在前5秒钟内________车运动的较快,它的速度是________m/s.
(2)观察分析甲或乙运动图象,都是过原点的倾斜直线,由这个特点可以得出初步结论是甲或乙车作________运动.
(3)除了路程--时间图象之外,另外一种研究运动的方法就是频闪摄影,一同学在“研究空气阻力和速度的关系”时,就运用了这种方法.他进行了如下实验:将1个小纸杯、4个、9个叠放在一起的相同小纸杯,由不同高度分别自由落下,当落进竖直墙壁的区域内(砖的厚度相同),用频闪摄影的方式确定小纸杯的位置,如图所示(假定叠放一起纸杯的体积跟一个纸杯的体积相同).
①从图中可以看出,甲组杯子在落到图示竖直墙壁的区域内时作什么运动?
②杯子在下落过程中受到哪些力的作用?分析乙组杯子在落到图示竖直墙壁的区域内的频闪照片,可知杯子在该区域内受到的这些力之间是什么关系?
③分析甲、乙、丙三组杯子的运动频闪照片,写出物体下落时所受空气阻力与运动速度的定量关系.
答:①________;
②________;
③________.
网友回答
解:
(1)观察图象可知,前5s内甲车经过的路程都是10m,乙车经过的路程是15m,
所以乙车运动的较快;
乙车的速度为v==3m/s;
(2)观察图象可知,甲或乙车在相等的时间内通过的路程相等,所以可以得出甲或乙车作匀速直线运动.
(3)①频闪摄影是拍摄时间间隔一定.由图3副图都可知 每次频闪,杯子运动的路程都是相等的,所以其做的是匀速直线运动,
②判断了其是匀速直线运动,分析杯子的受力情况,杯子只受重力和空气阻力,所以重力等于空气阻力.
③在相同的间隔时间内,一个纸杯运动一个砖的厚度时,四个纸杯运动两个砖的厚度,九个纸杯运动三个砖的厚度,路程之比为1:2:3,时间一定时,速度和路程成正比,速度之比为1:2:3;
因为甲、乙、丙都是做匀速直线运动的,所以纸锥受到的重力和空气阻力是一对平衡力,大小是相等的;
重力之比等于质量之比,一个纸杯的质量为m,四个纸杯的质量为4m,九个纸杯的质量为9m,三组杯子的质量之比为m:4m:9m=1:4:9,重力之比也为1:4:9,空气阻力等于重力,空气阻力之比也为1:4:9;
12:22:32=1:4:9,所以得出结论:形状相同的纸锥,下落时所受空气阻力与速度的平方成正比.
故