Question

11．在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图所示，做好后将它从不太陡的斜面滚下，会看到它从斜面上加速滚下，滚到水平面上后减速停止，然后又反向滚回到斜面上，这样来回滚几次，最后停在水平面上．下列说法正确的是（　　）

• A． 在它加速滚下过程中，只有重力势能和动能的转化
• B． 在水平面上滚动时，主要是动能和弹性势能的转化
• C． 滚动过程中速度为零时，橡皮筋的弹性势能最大
• D． 若斜面和水平面是光滑的，该装置就可以一直这样来回滚动

Answer 1

分析 利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个铁罐，其质量一定，只通过比较铁罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化．

解答 解：A、铁罐在不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，铁罐先由慢到快，这一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；故A错误；
B、在水平面上铁罐做减速运动时，即由快到慢，这一段滚动主要是铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加，即将动能转化为弹性势能；同时在水平面上反向滚动时，其弹性势能转化为动能，故水平面上滚动时，主要是动能和弹性势能的转化，故B正确；
C、铁罐在滚动过程中速度为零时有两点，即第一点是在水平面上做减速运动，最终静止，故此时弹性势能最大；第二点是在斜面的最高点上速度为零，即此时其重力势能最大，弹性势能最小，即其动能和弹性势能都转化成重力势能，故C错误；
D、若斜面和水平面是光滑的，铁罐滚到水平面上后，其速度不会减小，当橡皮筋恢复原状时，则铁罐在水平方向不受力的作用，装置会一直向前匀速滑动，而不是来回滚动，故D错误；
故选B．

点评 本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能的转化、重力势能弹性势能的转化，应细化移动过程分析．