Question

12．老師利用如圖甲所示的裝置演示動能于重力勢能的相互轉(zhuǎn)化后，小馬想通過設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置來探究動能與物體的速度有關(guān)：將無彈性的細(xì)線上端固定在鐵架臺上，下端拴住小球，使小球擺動到最低點(diǎn)時恰好撞擊靜止在水平桌面上的木塊，如圖乙所示．（不計(jì)細(xì)線固定端的摩擦與空氣阻力）

（1）小馬將長為l的細(xì)線拉至水平位置A靜止?fàn)顟B(tài)時，小球具有的機(jī)械能是以重力勢能的形式存在．釋放小球從A擺到B的過程中，小球受到的重力對小球做功（均選填“做”或“不做”），速度增大．
（2）釋放小球后．木塊被小球撞擊并在水平桌面上滑動了一段距離s，在此過程中木塊受摩擦力作用速度越來越�。�
（3）如圖丙小馬改變拎小球的細(xì)線長度l，并調(diào)整細(xì)線固定端的位置，每次均將小球拉至細(xì)線處于水平狀態(tài)時自由釋放，使它擺動到相同的最低點(diǎn)撞機(jī)同一木塊，測出木塊被撞擊后運(yùn)動的距離，通過比較木塊運(yùn)動的距離來判斷小球具有的動能大小．比較甲、乙兩圖，得到的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體速度越大，動能越大．

Answer 1

分析 （1）小光將長為l的細(xì)線拉至水平狀態(tài)靜止時，小球的速度為0，彈性勢能為0，有下落的高度，而機(jī)械能等于動能和勢能之和；
小球在下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；
（2）力是改變運(yùn)動狀態(tài)的原因，木塊在水平方向運(yùn)動時，水平方向只受到摩擦力的作用，速度變小；
（3）小球下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為小球動能，小球的動能的大小通過木塊滑行距離進(jìn)行比較．

解答 解：
（1）小光將長為l的細(xì)線拉至水平狀態(tài)靜止時，小球的速度為0即動能為0，繩子沒有形變即彈性勢能為0，有下落的高度即有重力勢能，而機(jī)械能等于動能和勢能之和，所以，小球具有的機(jī)械能是以重力勢能的形式存在；
釋放小球從A擺到B的過程中，小球受到的重力對小球做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，速度增大；
（2）木塊被小球撞擊并在水平桌面上滑動了一段距離s的過程中，水平方向只受到摩擦力的作用，故在此過程中木塊克服摩擦力做功，速度變小；
（3）小球撞擊同一木塊后，木塊運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)，說明小球的動能越大，所以小球動能的大小通過小球木塊移動的距離體現(xiàn)．
故答案為：（1）重力勢；做；（2）摩擦；（3）木塊運(yùn)動的距離．

點(diǎn)評 本題考查了小球在擺動過程中的機(jī)械能的大小是否與細(xì)線的長度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，明確影響動能和勢能的因素以及機(jī)械能的轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵，要注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用．