Question

【題目】閱讀以下材料，并回答相應(yīng)的問(wèn)題：

材料一：研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)只有重力做功的時(shí)候，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．在物理學(xué)中把這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律．

現(xiàn)有一小球在沒(méi)有空氣阻力的情況下，沿?zé)o摩擦軌道運(yùn)動(dòng)．

（1）如圖甲所示，小球從A點(diǎn)靜止釋放，在從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能大小的變化情況是_____，到達(dá)與A等高的C點(diǎn)時(shí)速度________零（選填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）若將軌道BC段改為水平，如圖乙所示，小球仍從A點(diǎn)靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能________A點(diǎn)的機(jī)械能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）以小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，大致畫(huà)出小球在MN段運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像．

（____________）

材料二：進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)能EK的大小與物體質(zhì)量m和速度v的具體關(guān)系為：EK=；重力勢(shì)能Ep的大小與物體的質(zhì)量m和相對(duì)高度h的關(guān)系為：Ep=mgh.

（1）如圖甲所示，小球A在真空中自由下落，另一個(gè)完全相同的小球B在阻力很大的液體中勻速下落，它們都由高度為h1處下落到高度為h2處，在這兩種情況下，小球_____（填“A”或“B”）的機(jī)械能守恒．

（2）如圖乙所示，一個(gè)物體從高為h的光滑斜面頂端，由靜止開(kāi)始滑下，不計(jì)空氣阻力，物體滑到斜面底端時(shí)的速度v＝________．

（3）如圖丙所示，把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)單擺，如圖．若擺長(zhǎng)為L1 =1m，將小球拉至離原豎直方向L2 =0.6m距離，靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)的速度v＝________m/s．

Answer 1

【答案】動(dòng)能先變大后變小 等于 等于 A 2

【解析】

(1)[1]從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能變大，從B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能變小，所以在從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能先變大后變�。�

[2]到達(dá)與A等高的C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，速度為零；

(2)[3]小球仍從A點(diǎn)靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的動(dòng)能，整個(gè)過(guò)程機(jī)械能不變，小球在M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于A點(diǎn)的機(jī)械能；

(3)[4]小球在MN段運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有受到摩擦也沒(méi)有空氣阻力，重力不做功，那么它的速度大小不變，這條圖像是平行于時(shí)間軸的直線，如下圖所示；

(1)[5]小球A在真空中自由下落，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，小球A的機(jī)械能守恒；另一個(gè)完全相同的小球B在阻力很大的液體中勻速下落，速度大小不變，則它的動(dòng)能不變，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球B與液體摩擦的內(nèi)能，整個(gè)過(guò)程機(jī)械能不守恒；

(2)[6]由靜止開(kāi)始滑下，不計(jì)空氣阻力，斜面是光滑的，只有重力做功，整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即，可得；

(3)[7]不計(jì)空氣阻力，小球從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)機(jī)械能守恒，這個(gè)過(guò)程豎直方向上移動(dòng)的距離為

可知道，代入數(shù)據(jù)，可得