Question

11．小東和同學(xué)一起搭建了如圖所示的斜面，來測量小球運動的平均速度．
（1）他們先用刻度尺對軌道的各段長度進行測量并分段做了標記，然后從A點開始靜止釋放小球，用電子秒表分別測量小球經(jīng)過B、C、D、E各點的時間．整理實驗數(shù)據(jù)并記錄在表中．

路段	距離s/cm	運動時間t/s	平均速度v/（m．s-1）
AB	50.00	0.60	0.83
BC	50.00	0.45	1.25
CD	50.00	0.25	2.60
DE	100.00	0.30	1.67

分析表中數(shù)據(jù)可知，v_BC＜v_CD，這是因為小球在AC段運動過程中將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，使小球速度變大．
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：t_DE＜t_CD，這是因為小球在CE段運動過程中受摩擦力作用，使小球速度變�。�
（3）由此推斷出：小球從A點運動到E點的過程中，在C點的速度最大．若小球經(jīng)過E點后不受阻力，小球?qū)⒆鰟蛩僦本�運動．
（4）小球在AC段運動的平均速度為1m/s．

Answer 1

分析 （1）重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)；動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)．由此分析其能量的轉(zhuǎn)化情況；
（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因；
（3）由重力勢能和動能間的轉(zhuǎn)化分析C、D、E各點的速度；根據(jù)牛頓第一定律分析E點小球的運動狀態(tài)；
（4）由表格可得AC段物體運動的距離和時間，由v=$\frac{s}{t}$計算小于的平均速度．

解答 解：
（1）小球由A向C運動過程中，高度減小，重力勢能減小，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小球質(zhì)量不變，所以速度變大；
（2）小球在水平軌道上運動時，水平方向受到水平軌道對它摩擦力，所以使小球速度逐漸變��；
（3）小球從A點到C運動的過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，到C點時重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，即C點時小球的動能最大，所以C點速度最大；
從C到E點過程阻力而使小球運動速度減�。�所以小球從A點運動到E點的過程中，在C點的速度最大；
由牛頓第一定律可知，當(dāng)小球經(jīng)過E點后不受阻力，即小球在水平方向不受到力，所以小球?qū)⒆鰟蛩僦本�運動；
（4）由表格數(shù)據(jù)可知：
s_AC=s_AB+s_BC=50.0cm+50.0cm=100.0cm=1m，
t_AC=t_AB+t_BC=0.60s+0.45s=1.05s，
所以小球在AC段運動的平均速度：
v_AC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{1m}{1.05s}$≈1m/s．
故答案為：（1）重力勢；動；（2）摩擦力；（3）C；勻速直線；（4）1．

點評 本題考查了動能和勢能的轉(zhuǎn)化、運動和力的關(guān)系、牛頓第一定律的認識和理解以及平均速度的計算，考查的知識點多，綜合性，但難度不大，掌握好基礎(chǔ)知識是關(guān)鍵．