Question

2．一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中從靜止釋放，小球的加速度大小為$\frac{2g}{3}$，則小球在下落高度h的過(guò)程中，小球的動(dòng)能增加了，$\frac{2}{3}$mgh；小球的電勢(shì)能增加了，$\frac{1}{3}$mgh；小球的重力勢(shì)能減少了，mgh；小球的機(jī)械能減少了，$\frac{1}{3}$mgh．（每一種能量的前一個(gè)空填“增加了”或“減少了”；第二個(gè)空填改變量的表達(dá)式）

Answer 1

分析 本題要求判斷小球各種能量的變化多少，則必須分析小球的受力及各力做功情況，然后利用功能關(guān)系把各力做功情況與相應(yīng)的能量變化對(duì)應(yīng)起來(lái)，從而做出解答．

解答 解：由牛頓第二定律得知，小球所受的合力 F_合=ma=$\frac{2}{3}$mg，方向向下，根據(jù)動(dòng)能定理知，小球的動(dòng)能增加△E_k=F_合h=$\frac{2}{3}$mgh．
由牛頓第二定律得：mg-F=$\frac{2}{3}$mg，解得電場(chǎng)力F=$\frac{1}{3}$mg，且方向豎直向上，則電場(chǎng)力做功 W_電=-Fh=-$\frac{1}{3}$mgh，故小球的電勢(shì)能增加$\frac{1}{3}$mgh．
小球在豎直方向上下降h高度時(shí)重力做正功mgh，因此，小球的重力勢(shì)能減少mgh，根據(jù)能量守恒知，小球的機(jī)械能減少$\frac{1}{3}$mgh．
故答案為：增加了，$\frac{2}{3}$mgh，增加了，$\frac{1}{3}$mgh，減少了，mgh，減少了，$\frac{1}{3}$mgh．

點(diǎn)評(píng) 本題一定要明確功能關(guān)系：合外力做功，動(dòng)能變化（做正功，動(dòng)能增加；做負(fù)功，動(dòng)能減少）；重力做功，重力勢(shì)能變化（做正功，重力勢(shì)能減少；做負(fù)功，重力勢(shì)能增加）；電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能變化（做正功，電勢(shì)能減少；做負(fù)功，電勢(shì)能增加）；除重力做功外其他力做功，機(jī)械能變化．