Question

物理課上，同學(xué)們觀察了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來，把小球拉到一定的高度（此時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度為α，小球離開最低位置的距離為s，然后釋放，小球?qū)⒆笥覕[動．
（1）此實(shí)驗(yàn)說明：

動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化

．
（2）剛開始時(shí)，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手讓小球自由擺動，小球還能擺回到他的鼻尖位置嗎？這是為什么？你能幫他解釋嗎？（3）課后小寧同學(xué)提出這樣的問題：小球來回?cái)[動一次的時(shí)間（或擺動的快慢）跟哪些因素有關(guān)呢？對此，同學(xué)們進(jìn)行了探究．小寧提出猜想：小球擺動的快慢可能跟細(xì)線的長度（L）有關(guān)．除了他的猜想外，請你再提出兩個(gè)猜想：
①

小球擺動的快慢可能與球的材料有關(guān)

．
②

小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）小球在左右擺動的過程中，高度和速度不斷交替變化，勢能和動能也不斷交替變化，是勢能和動能不斷相互轉(zhuǎn)化的過程．
（2）小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機(jī)械能不斷減少．
（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出兩個(gè)猜想即可．

解答：解：（1）小球上升時(shí)質(zhì)量不變，高度增大重力勢能增大；速度減小動能減小；上升時(shí)動能轉(zhuǎn)化為重力勢能．下降時(shí)跟上升時(shí)相反，因此此實(shí)驗(yàn)說明動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化．
（2）小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機(jī)械能不斷減少，每次擺動的高度就不斷減小，因此，小球不能擺到原來的位置．
（3）小球來回?cái)[動一次是時(shí)間可能與以下因素有關(guān)：
①小球擺動的快慢可能與球的材料有關(guān)．
②小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)．
故答案為：（1）動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化．
（2）不能；因?yàn)樾∏蛟谧笥覕[動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，機(jī)械能不斷減少，所以每次擺動的高度不斷減小．
（3）①小球擺動的快慢可能與球的材料有關(guān)．
②小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)．

點(diǎn)評：（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素．掌握動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的．
（2）根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)學(xué)會猜想物理量大小的影響因素．能用控制變量法研究物理量和其中一個(gè)因素的關(guān)系．