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化后，小馬想通過設計了以下實驗裝置來探究動能與物體的速度有關：將無彈性的細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時恰好撞擊靜止在水平桌面上的木塊，如圖乙所示．（不計細線固定端的摩擦與空氣阻力）

（1）小馬將長為l的細線拉至水平位置A靜止狀態(tài)時，小球具有的機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小．
（3）如圖丙小馬改變拎小球的細線長度l，并調整細線固定端的位置，每次均將小球拉至細線處于水平狀態(tài)時自由釋放，使它擺動到相同的最低點撞機同一木塊，測出木塊被撞擊后運動的距離，通過比較木塊運動的距離來判斷小球具有的動能大�。�比較甲、乙兩圖，得到的結論是：質量相同時，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，而機械能等于動能和勢能之和；
小球在下落過程中，重力勢能轉化為動能；
（2）力是改變運動狀態(tài)的原因，木塊在水平方向運動時，水平方向只受到摩擦力的作用，速度變��；
（3）小球下落時重力勢能轉化為小球動能，小球的動能的大小通過木塊滑行距離進行比較．

解答 解：
（1）小光將長為l的細線拉至水平狀態(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，而機械能等于動能和勢能之和，所以，小球具有的機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�。�
（3）小球撞擊同一木塊后，木塊運動的距離越遠，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）木塊運動的距離．

點評 本題考查了小球在擺動過程中的機械能的大小是否與細線的長度有關的實驗，明確影響動能和勢能的因素以及機械能的轉化是關鍵，要注意控制變量法和轉換法的應用．