Question

7．在探究“動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．用細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛起來(lái)，將小球從位置B拉到位置A，由靜止釋放小球，觀察小球從A→B→C的過(guò)程中的高度和速度的變化，并測(cè)出了小球在A、B、C三個(gè)位置時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能的值，從而分析這一過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)如表所示．

運(yùn)動(dòng)過(guò)程或位置	A	A→B	B	B→C	C
動(dòng)能Ek（J）	0	增加	4.98	減少	0
重力勢(shì)能EP（J）	5.00	減少	0	增加	4.97

（1）小球在圖中的C位置，受到2個(gè)力的作用．
（2）從實(shí)驗(yàn)中可以看出，小球從A→B的過(guò)程中速度不斷增加，高度不斷降低，這個(gè)過(guò)程中是重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能在逐漸減少，這主要是小球由于受到空氣阻力造成的．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，如果換用質(zhì)量為2m的小球，其他條件不變．那么，小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能大于質(zhì)量為m的小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）對(duì)C點(diǎn)的小球進(jìn)行受力分析可得出其受力情況；
（2）動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度，重力勢(shì)能的影響因素是質(zhì)量和高度，二者可以相互轉(zhuǎn)化．在轉(zhuǎn)化時(shí)由于空氣阻力，機(jī)械能總量減��；
（3）根據(jù)動(dòng)能與重力勢(shì)能的影響因素可判斷在同一位置時(shí)機(jī)械能的大小．

解答 解：（1）小球在圖中的C位置，受到重力、細(xì)繩對(duì)它的拉力，共兩個(gè)力的作用．
（2）小球從A→B的過(guò)程中速度不斷增加，高度不斷降低，這個(gè)過(guò)程中是重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，由于受到空氣阻力的作用，機(jī)械能在逐漸減少．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，如果換用質(zhì)量為2m的小球，其他條件不變，那么，由于小球的質(zhì)量與重力勢(shì)能都與質(zhì)量有關(guān)，小球開(kāi)始時(shí)的重力勢(shì)能大，所以到達(dá)B位置時(shí)的動(dòng)能也大，即小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能大于質(zhì)量為1m的小球到達(dá)B位置時(shí)的機(jī)械能．
故答案為：（1）2；（2）動(dòng)能；空氣阻力；（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 在探究“動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化”的實(shí)驗(yàn)中，要熟練掌握動(dòng)能與重力勢(shì)能的影響因素，會(huì)分析二者的相互轉(zhuǎn)化，同時(shí)知道空氣阻力對(duì)機(jī)械能的影響．