Question

3．运用知识解决问题：
（1）骑自行车下坡时，重力势能转化为动能，因为人和车的质量不变，所以车速会越来越快．
（2）如图1所示，请画出这个球体所受力的示意图．
（3）-个小偷作案后离开现场，lmin后警察从现场沿小偷离开的路径追击，在60 s后将小偷抓获．（小偷与警察运动时通过的路程与时间的图象如图2所示）

Answer 1

分析 （1）根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化；
（2）先分析球的受力情况，再作出受力示意图；
（3）在此题中，小偷和警察通过的路程是相同的，利用这一等量关系列出方程，可解出时间是多少；

解答 解：（1）骑自行车下坡时，人和车的质量不变，所处的高度减小，所以重力势能减小，重力势能转化为动能，动能越来越大，速度越来越快；
（2）球受到重力G、两个斜面的支持力F₁和F₂，共三个力作用；作出小球的受力示意图如图所示；

（3）观察图象可知，警察的速度为：v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{10m}{2s}$=5m/s；
小偷的速度为：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{15m}{6s}$=2.5m/s；
小偷逃跑的路程与警察追击的路程是相同的，设警察追上小偷的时间为t，
由v=$\frac{s}{t}$得，s=vt，
即：5m/s×t=2.5m/s×（t+60s）
解得：t=60s．
故答案为：（1）动能；快；（2）见上图；（3）60s．

点评 本题考查了机械能的转化、力的示意图画法和速度公式的应用等知识；追击问题中，找出等量关系，结合公式利用方程法来求解是解题常用的方法．