Question

15．如图所示，滚摆在竖直平面内上下往复运动．
（1）该实验可说明的物理问题是重力势能和动能的相互转化．
（2）滚摆运动到最低点时转动的最快，滚摆从最低点到最高点的过程中，动能转化为重力势能．
（3）滚摆在上下往复运动的过程中，可以看到滚摆上升的高度逐渐减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），说明滚摆具有的机械能在逐渐减少．

Answer 1

分析 动能的大小取决于物体的质量和运动的速度，即质量越大，速度越快，其动能越大；重力势能的大小与物体的质量和物体上升的高度有关，即物体的质量越大，高度越高，其重力势能就越大；同时动能和重力势能之间可以相互转化，故据上面的知识分析即可解决．

解答 解：（1）观察滚摆上下运动的特点能看出，滚摆的动能和重力势能之间是可以相互转化的；
（2）滚摆运动到最低点时转动的最快，滚摆质量不变，从最低点到最高点的过程中，速度逐渐变小，高度逐渐升高，动能变小，重力势能变大，动能转化为重力势能．
（3）滚摆在上下往复运动的过程中，能上升到的最大高度会逐渐下降，由于与空气的摩擦和阻力，使部分机械能转化为了内能．故在这个过程中，机械能的总量是减小的．
故答案为：（1）重力势能和动能的相互转化；（2）最低；动；重力势；（3）减小；机械能．

点评 本题考查了动能与重力势能的转化．动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．