Question

1．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1所示，小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零？是．
（2）針對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)，從勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的角度提出一個(gè)問(wèn)題并回答．
問(wèn)題：小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能是如何轉(zhuǎn)化的？回答：重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．
（3）將軌道BC段改為水平，如圖2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)械能大于、小于還是等于其在A點(diǎn)的機(jī)械能？等于．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)間圖線．（如圖3）
（4）小球在MN段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到哪些力的作用？重力、支持力．維持小球運(yùn)動(dòng)的原因是什么？小球具有慣性．

Answer 1

分析 （1）在不計(jì)阻力和摩擦的情況下，機(jī)械能是守恒的．
（2）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)其不同運(yùn)動(dòng)階段可判斷其機(jī)械能轉(zhuǎn)化情況；
（3）據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律可知，一切物體在沒(méi)有受到外力時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（4）根據(jù)小球在水平面的運(yùn)動(dòng)情況，可從慣性角度做出解釋?zhuān)�同時(shí)可確定其受力情況．

解答 解：（1）小球從A點(diǎn)靜止釋放，由于不計(jì)空氣阻力和摩擦，沒(méi)有機(jī)械能的損失，所以小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是0；
（2）由于動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，所以小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；同樣，小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化逐漸為重力勢(shì)能．
（3）據(jù)題目可知，由于不計(jì)空氣阻力和摩擦，機(jī)械能是守恒的，所以小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是等于其在A點(diǎn)的機(jī)械能的；
同時(shí)由于不計(jì)空氣阻力和摩擦力，小球原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的，所以小球在MN段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如下圖：

（4）由題意可知，軌道無(wú)摩擦，小球在MN段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到重力和支持力的作用；
小球只所以在MN段仍可繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性．
故答案為：（1）是；
（2）小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能是如何轉(zhuǎn)化的？重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．（合理即可）
（3）等于；圖象見(jiàn)上圖；
（4）重力、支持力； 小球具有慣性．

點(diǎn)評(píng) 讀懂題意，知道在不計(jì)空氣阻力和摩擦的情況下，機(jī)械能是守恒的．會(huì)分析動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析等，是解答本題的關(guān)鍵．