Question

【题目】如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，让同一小球从斜面的不同高度上静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与_________的关系；换用质量不同的小球，从斜面的相同高度由静止滚下，到达水平面时它们的速度___（选填“相同”或“不同”）。若小球在如图乙AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是________（选填“a”“b”“c”或“d”）。

Answer 1

【答案】速度 相同 c

【解析】

第一空．让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，即小球的质量相同，但滚到斜面低端的速度不同，目的是为了探究动能的大小与速度的关系；

第二空．为使小球的速度相同，需使质量不同的小球从斜面的相同高度由静止滑下。

第三空．根据题意，轨道AOB是光滑轨道，所以小球运动过程中机械能守恒；

小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；

b虚线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线所示的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；

c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；

d虚线小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，d虚线不可能。