Question

9．在同一粗糙水平面固定兩個(gè)不同斜面，小華同學(xué)研究相同的兩個(gè)小球A、B分別沿不同的斜面運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)每隔0.1s拍攝了小球滾動(dòng)時(shí)的不同位置，圖上數(shù)字為閃光時(shí)刻編號(hào)，位置間距如圖所示．
（1）甲圖中A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度不變（選填“增大”、“減小”或“不變”），機(jī)械能減�。ㄟx填“增加”、“減小”或“不變”）．
（2）乙圖中小球B從2位置運(yùn)動(dòng)到4位置的這段時(shí)間內(nèi)平均速度v=0.8m/s，小球B沿斜面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若兩個(gè)小球從斜面上運(yùn)動(dòng)到斜面底部時(shí)與相同的木塊碰撞，碰撞之后圖乙（選填“甲”或“乙”）中木塊運(yùn)動(dòng)距離較大．

Answer 1

分析 （1）①比較A球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程，判斷A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化；
②影響動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度，影響重力勢(shì)能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，其中動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能．在分析各個(gè)能量的變化時(shí)，根據(jù)各自的影響因素進(jìn)行分析．
（2）從乙圖中讀出小球B從2位置運(yùn)動(dòng)到4位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和距離，利用速度公式計(jì)算速度；
比較B球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程，判斷B球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化，然后根據(jù)動(dòng)能和勢(shì)能大小的影響因素判斷其動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化；
（3）首先根據(jù)摩擦力大小的影響因素判斷兩木塊受到的摩擦力大小，然后據(jù)圖比較兩球從斜面上運(yùn)動(dòng)到斜面底部時(shí)的速度大小，動(dòng)能大小，進(jìn)而得出結(jié)論．

解答 解：
（1）由甲圖可知，A球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等，所以，A球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度不變（即A球做勻速直線運(yùn)動(dòng)）；
A球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量不變，速度不變，則動(dòng)能不變，同時(shí)高度減小，重力勢(shì)能變小，
而機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，所以A球的機(jī)械能減小；
（2）乙圖中小球B從2位置運(yùn)動(dòng)到4位置的時(shí)間t=2×0.1s=0.2s，路程s=6cm+10cm=16cm=0.16m，
這段時(shí)間內(nèi)平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.16m}{0.2s}$=0.8m/s；
由乙圖可知，B球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程越來(lái)越大，所以，B球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度不斷變大，
B球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)量不變、速度變大，故動(dòng)能變大；同時(shí)，高度減小，重力勢(shì)能減小；
（3）由圖可知，兩個(gè)小球從斜面上運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)圖乙中的B球速度大（原因是B球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程更長(zhǎng)），B球動(dòng)能大；
而兩木塊相同，水平面的粗糙程度相同，B球滑到底端時(shí)動(dòng)能大，對(duì)木塊做的功多，所以，碰撞之后圖乙中木塊運(yùn)動(dòng)距離較大．
故答案為：（1）不變；減小；（2）0.8；增大；減�。唬�3）乙．

點(diǎn)評(píng) 此題為實(shí)驗(yàn)題，主要考查速度的大小比較、動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化、速度的計(jì)算、摩擦力大小的影響因素等，在比較速度的大小、動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化、以及摩擦力大小時(shí)，應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用．