Question

4．小球在沒有空氣阻力的情況下，沿無摩擦軌道運動．

（1）如圖1所示，小球從A點靜止釋放，小球能否到達C點？能．
（2）將軌道BC段改為水平，如圖2所示．小球仍從A點靜止釋放，以小球經(jīng)過M點時為計時起點，在圖3中大致畫出小球在MN段運動的速度時間圖線．
（3）如果軌道不是光滑的，將軌道BC段改為水平面，小球從A點靜止釋放，運動的小球在水平面上碰上木塊后，推著木塊移動了一段距離，在J處處于減速運動狀態(tài)，最后靜止在水平面上K處，如圖4所示．請在圖中分別畫出小球在A處的重力示意圖以及木塊在J處和K處的受力示意圖．

Answer 1

分析 （1）在不計阻力和摩擦的情況下，機械能是守恒的．
（2）據(jù)牛頓第一運動定律可知，一切物體在沒有受到外力時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；
（3）畫力的示意圖，首先要對物體進行受力分析，看物體受幾個力，要先分析力的大小、方向和作用點，再按照畫圖的要求畫出各個力．

解答 解：（1）小球從A點靜止釋放，由于不計空氣阻力和摩擦，沒有機械能的損失，所以小球能到達C點；
（2）分析可知，小球在MN段，在豎直方向上受到重力和支持力是一對平衡力，由于不計空氣阻力和摩擦力，在水平方向上不受力的作用，因為小球原來是運動的，所以小球在MN段做勻速直線運動，如下圖：

（3）①重力的方向是豎直向下的，過重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為小球在A處的重力示意圖；
②分析可知，木塊在J處時，在豎直方向上受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，這兩個力是一對平衡力，在水平方向上受到小球?qū)λ�的水平向右的推力，水平向左的摩擦力，因為處于減速狀態(tài)，故推力小于摩擦力；過木塊重心，按照力的示意圖的畫法畫出各個力即可；
③分析可知，木塊在K處時，在豎直方向上受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，這兩個力是一對平衡力，在水平方向上處于靜止狀態(tài)，再受到受到推力和摩擦力，過木塊重心，按照力的示意圖的畫法畫出重力和支持力即可，如圖所示：

故答案為：（1）能；
（2）見解答圖；
（3）見解答圖．

點評 （1）讀懂題意，知道在不計空氣阻力和摩擦的情況下，機械能是守恒的．會分析動能與勢能的轉(zhuǎn)化，會對物體進行受力分析等，是解答本題的關(guān)鍵．
（2）畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點，三畫線，四畫尖，五把力的符號標尖邊．按照這個作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖．