题目内容

7．在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示．
 运动过程或位置 A A→B B B→C C
 动能Ek（J） 0 增加 4.98 减少 0
 重力势能EP（J） 5.00 减少 0 增加 4.97
（1）小球在图中的C位置，受到2个力的作用．
（2）从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到空气阻力造成的．
（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变．那么，小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

分析 （1）对C点的小球进行受力分析可得出其受力情况；
（2）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度，二者可以相互转化．在转化时由于空气阻力，机械能总量减小；
（3）根据动能与重力势能的影响因素可判断在同一位置时机械能的大小．

解答 解：（1）小球在图中的C位置，受到重力、细绳对它的拉力，共两个力的作用．
（2）小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；
在能量转化的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能在逐渐减少．
（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，由于小球的质量与重力势能都与质量有关，小球开始时的重力势能大，所以到达B位置时的动能也大，即小球到达B位置时的机械能大于质量为1m的小球到达B位置时的机械能．
故答案为：（1）2；（2）动能；空气阻力；（3）大于．

点评 在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，要熟练掌握动能与重力势能的影响因素，会分析二者的相互转化，同时知道空气阻力对机械能的影响．

练习册系列答案
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17．为了测定牛奶的密度，小明进行了如下操作：
（1）将托盘天平放于水平桌面上，移动游码至 左端“0”刻度线处，发现指针静止时指在分度盘中央的左侧，则应将平衡螺母向右（ 左/右）调节，使横梁平衡．
（2）往烧杯中倒入适量的牛奶，用天平称出烧杯和牛奶的总质量为73.6g．然后把烧杯中的一部分牛奶倒入量筒．如图甲所示，量筒内牛奶的体积是20 cm3；再称烧杯和剩余牛奶的总质量，天平再次平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示．则倒入量筒内的牛奶的质量为22g．
（3）该牛奶的密度为1.1g/cm3．
（4）另一同学小华利用弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品也想出了测牛奶的密度的方法．其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G1；
②在空饮料瓶中装满水，拧紧瓶盖，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G2，计算水的体积为$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示）；
③将空饮料瓶中的水倒掉并擦干，；在空饮料瓶中装满牛奶，用弹簧测力计测出瓶和牛奶的总重力G3（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}•{ρ}_{水}$．（用测出的物理量的字母表示）
18．水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，甲容器内盛有适量的A液体，乙容器内盛有适量的B液体．将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中，苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示．对图中情景分析正确的是（　　）
A．A液体对容器底部的压强大于B液体对容器底部的压强
B．苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
C．甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
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15．在研究物体的“重力势能与物体质量关系”的实验中，两个大小相同的物体被静止从空中同一高度落下撞击到木桩上，陷入沙坑的情况如图二所示．

（1）在准备实验器材时，需要两个质量不同（填“相同”或“不同”）的物体，这样做的目的是控制物体的高度相同，来改变物体的质量，研究物体重力势能和物体质量的关系．
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