Question

物理課上，同學們觀察了如圖所示的實驗：用細線將一金屬小球懸掛起來，把小球拉到一定的高度（此時細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，小球將左右擺動。

（1）此實驗說明：__________________________________________。

（2）剛開始時，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）課后小寧同學提出這樣的問題：小球來回擺動一次的時間（或擺動的快慢）跟哪些因素有關呢？對此，同學們進行了探究。小寧提出猜想：小球擺動的快慢可能跟細線的長度（L）有關。除了他的猜想外，請你再提出兩個猜想：

①________________________________________________________。

②________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）動能和重力勢能可以相互轉化。

（2）不能；因為小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，機械能不斷減少，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。

②小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關。

【解析】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化的過程。同時，小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機械能不斷減少，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。結合實驗和自己的經驗提出兩個猜想即可。

思路分析：（1）由小球的位置和運動狀態的改變可以判斷小球的能量轉化；

（2）由實驗的原理：小球擺動的快慢跟細線的長度有關，可以判斷；

（3）由擺的結構和運動去猜想

試題點評：探究題要從實驗的原理和目的上去尋找答案才能更準確．另本實驗為什么要測擺動10次的時間取平均值？