Question

3．運(yùn)用知識(shí)解決問題：
（1）騎自行車下坡時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，因?yàn)槿撕蛙嚨馁|(zhì)量不變，所以車速會(huì)越來越快．
（2）如圖1所示，請(qǐng)畫出這個(gè)球體所受力的示意圖．
（3）-個(gè)小偷作案后離開現(xiàn)場(chǎng)，lmin后警察從現(xiàn)場(chǎng)沿小偷離開的路徑追擊，在60 s后將小偷抓獲．（小偷與警察運(yùn)動(dòng)時(shí)通過的路程與時(shí)間的圖象如圖2所示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)影響動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的因素來分析動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化；
（2）先分析球的受力情況，再作出受力示意圖；
（3）在此題中，小偷和警察通過的路程是相同的，利用這一等量關(guān)系列出方程，可解出時(shí)間是多少；

解答 解：（1）騎自行車下坡時(shí)，人和車的質(zhì)量不變，所處的高度減小，所以重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能越來越大，速度越來越快；
（2）球受到重力G、兩個(gè)斜面的支持力F₁和F₂，共三個(gè)力作用；作出小球的受力示意圖如圖所示；

（3）觀察圖象可知，警察的速度為：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{10m}{2s}$=5m/s；
小偷的速度為：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{15m}{6s}$=2.5m/s；
小偷逃跑的路程與警察追擊的路程是相同的，設(shè)警察追上小偷的時(shí)間為t，
由v=$\frac{s}{t}$得，s=vt，
即：5m/s×t=2.5m/s×（t+60s）
解得：t=60s．
故答案為：（1）動(dòng)能；快；（2）見上圖；（3）60s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化、力的示意圖畫法和速度公式的應(yīng)用等知識(shí)；追擊問題中，找出等量關(guān)系，結(jié)合公式利用方程法來求解是解題常用的方法．