Question

10．在盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，不考虑空气阻力，则沙堆的剖面应是如图中的乙．若沙漏从左侧最高点摆到最低点时拉线突然断裂，重力消失，沙漏将向右匀速运动（选填“静止”、“向右匀速运动”、“向下匀速匀速”）．

Answer 1

分析 （1）漏斗摆动过程中，细沙匀速流出，漏斗运动速度越大的地方，细沙漏到地面上的越少，漏斗运动速度越小的地方，细沙漏到地面上的越多，漏斗静止时，细沙漏到地面上的会更多．
漏斗在左右摆动的过程中：
在最左端向最右端运动过程中，在最左端速度为零，从最左端向最底端运动时，速度逐渐增大，到最底端速度最大，从最底端向最右端摆动过程中，速度逐渐减小，到最右端速度为零．
在最右端向最左端运动过程中，在最右端速度为零，从最右端向最底端运动时，速度逐渐增大，到最底端速度最大，从最底端向最左端摆动过程中，速度逐渐减小，到最左端速度为零．
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，据此分析解答．

解答 解：不考虑空气阻力，漏斗在从最左端向最右端运动和从最右端向最左端运动时，到达最底端运动速度最快，细沙漏到地面上的最少，两端漏斗运动的最慢，细沙漏到地面上的最多．所以沙堆的剖面应是如图中的乙．
沙漏从左侧最高点摆到最低点时拉线突然断裂，重力消失，但因为沙漏具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以将以绳子断裂时的速度向右匀速运动．
故答案为：乙；向右匀速运动．

点评 本题实际上考查了动能和重力势能的转化，最高点时，重力势能最大，动能为零，速度为零，最低点时，重力势能最小，动能最大，速度最大．