Question

4．幼兒園的小明分別沿如圖所示1、2、3三條路徑滑到地面．請回答下列問題：
（1）若不考慮空氣阻力和摩擦，滑到地面時速度大小的情況是相同．從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，你的解釋是人的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能．
（2）假設(shè)三條路徑的粗糙程度都相同，若考慮摩擦阻力的影響，滑到地面時速度大小的一般情況是2最快，1次之，3最慢．從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，你的解釋是部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）物體下降的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程，不計摩擦和空氣阻力時，機械能是守恒的；考慮摩擦和空氣阻力，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；
（3）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度．質(zhì)量越小，高度越小，重力勢能越�。�

解答 解：
（1）若不考慮空氣阻力和摩擦，小明的質(zhì)量一定，原來所在位置一定，所以具有的重力勢能是一定的；當(dāng)小明從1、2、3三條路徑滑到地面時，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，所以速度是相同的；
（2）若考慮空氣阻力和摩擦，小明在路徑2上通過的路程最短，克服摩擦和阻力做功最少；在路徑3上通過的路程最長，克服摩擦和阻力做功最多，較多的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以獲得的動能最少，因此小車滑到地面時速度大小的一般情況是在路徑3最慢、路徑2最快、路徑1介于兩者之間．
故答案為：（1）相同；人的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能；
（3）2最快，1次之，3最慢；部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

點評 此題考查了動能和勢能的轉(zhuǎn)化及機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化．不考慮摩擦和阻力時，機械能守恒；考慮摩擦和阻力時，部分機械能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．