物理課上,同學(xué)們觀察了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來,把小球拉到一定的高度(此時(shí)細(xì)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?qū)⒆笥覕[動(dòng)。
(1)此實(shí)驗(yàn)說明:__________________________________________。
(2)剛開始時(shí),他把小球拉到自己的鼻尖位置,然后放手讓小球自由擺動(dòng),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(xué)提出這樣的問題:小球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間(或擺動(dòng)的快慢)跟哪些因素有關(guān)呢?對(duì)此,同學(xué)們進(jìn)行了探究。小寧提出猜想:小球擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線的長(zhǎng)度(L)有關(guān)。除了他的猜想外,請(qǐng)你再提出兩個(gè)猜想:
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
(2)不能;因?yàn)樾∏蛟谧笥覕[動(dòng)的過程中,不斷克服空氣阻力做功,機(jī)械能不斷減少,所以每次擺動(dòng)的高度不斷減小。
(3)①小球擺動(dòng)的快慢可能與球的材料有關(guān)。
②小球擺動(dòng)的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關(guān)。
【解析】小球在左右擺動(dòng)的過程中,高度和速度不斷交替變化,勢(shì)能和動(dòng)能也不斷交替變化,是勢(shì)能和動(dòng)能不斷相互轉(zhuǎn)化的過程。同時(shí),小球在左右擺動(dòng)的過程中,不斷克服空氣阻力做功,所以機(jī)械能不斷減少,每次擺動(dòng)的高度就不斷減小,因此,小球不能擺到原來的位置。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出兩個(gè)猜想即可。
思路分析:(1)由小球的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變可以判斷小球的能量轉(zhuǎn)化;
(2)由實(shí)驗(yàn)的原理:小球擺動(dòng)的快慢跟細(xì)線的長(zhǎng)度有關(guān),可以判斷;
(3)由擺的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)去猜想
試題點(diǎn)評(píng):探究題要從實(shí)驗(yàn)的原理和目的上去尋找答案才能更準(zhǔn)確.另本實(shí)驗(yàn)為什么要測(cè)擺動(dòng)10次的時(shí)間取平均值?
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