Question

【題目】如圖甲是“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，讓同一小球從斜面的不同高度上靜止滾下，推動木塊做功，目的是為了探究動能的大小與_________的關系；換用質量不同的小球，從斜面的相同高度由靜止滾下，到達水平面時它們的速度___（選填“相同”或“不同”）。若小球在如圖乙AOB所示光滑軌道由A點靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達B點后離開軌道，不計空氣阻力，離開B點后最符合題意的運動軌跡是________（選填“a”“b”“c”或“d”）。

Answer 1

【答案】速度 相同 c

【解析】

第一空．讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下，即小球的質量相同，但滾到斜面低端的速度不同，目的是為了探究動能的大小與速度的關系；

第二空．為使小球的速度相同，需使質量不同的小球從斜面的相同高度由靜止滑下。

第三空．根據題意，軌道AOB是光滑軌道，所以小球運動過程中機械能守恒；

小球從A點由靜止滑下，所以小球的機械能等于A點時的重力勢能，整個過程中，機械能守恒，a虛線的最高點超過了A點的高度，這是不可能的；

b虛線的最高點與A點的高度相同，而在最高點時，小球仍具有向右運動的速度，所以b虛線所示的機械能大于A點的機械能，也是不可能的；

c虛線的最高點低于A點，由于在最高點時小球仍運動，其總機械能可能與開始時的機械能相等，符合實際；

d虛線小球離開軌道時，由于慣性，應具有沿軌道方向向上運動的速度，d虛線不可能。