Question

15．甲站在0.5米/秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7米/秒匀速下行的自动扶梯上．甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能不变（填“增加”“不变”或“减少”）．某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能等于乙的重力势能，甲的机械能小于乙的机械能（填“大于”“等于”或“小于”，下同）．扶梯匀速上升或下降时，人不受（选填“受到”“不受”）扶梯的摩擦力．

Answer 1

分析 将题目中提到的物理情景与对应的动能、重力势能、机械能的定义和影响因素回答前三个空；
扶梯匀速上升或下降时，属于平衡状态，只受一对平衡力，根据摩擦力产生的条件判断是否受到摩擦力．

解答 解：
（1）甲在上行过程中，甲的质量和速度都不变，动能的大小由质量和速度决定，所以甲的动能不变．
（2）在图示位置中，甲乙两人的高度相同，质量相等，根据物体重力势能的大小由质量和举高的高度这两个因素来决定可知，所以两人的重力势能相同．
由题意知，甲的速度小于乙的速度，两人质量相等，结合动能的决定因素可知，甲的动能小于乙的动能．根据机械能包括动能和势能结合两人的势能相等，而甲的动能小于乙的动能，所以可以判断，甲的机械能小于乙的机械能．
（3）扶梯匀速上升或下降时，人与扶梯之间没有相对运动的趋势，所以不受扶梯的摩擦力．
故答案为：不变；等于；小于；不受．

点评 通过题意，明确甲乙两者各因素的异同点可判断动能、重力势能的大小；摩擦力产生的条件：物体之间有相对运动或有相当运动的趋势．