Question

4．如图所示是一重为10N的小球在水平桌面上滚动了0.8m后离开桌面落到距离桌子2.5m的地面的过程．若桌面高1m，图中虚线所示为小球下落过程的轨迹，其中C、D是同一高度的两点：
（1）小球从桌面上滚动到第一次接触地面B点的过程中，桌面支持力做了0J的功，重力做了10J的功；
（2）小球从A点运动到B点过程不断增加的能量是动能．
（3）小球在C点的机械能大于D点的机械能（选填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）做功的两个必要因素是：一是作用在物体上的力，一是物体在力的方向上移动的距离，利用W=Fs计算重力做功；
（2）影响重力势能的因素：质量、高度；
（3）小球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以小球的机械能一次比一次少．

解答 解：（1）小球在桌子上滚动时，桌子对小球的支持力F=G=10N，但小球没有在支持力的作用下向上运动，故支持力不做功；
第一次接触地面B点过程中，下落高度h=1m，重力做功：W=Fs=Gh=10N×1m=10J；
（2）小球从A点运动到B点过程中，质量不变，所处高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，故动能越来越大，速度越来越快；
（3）分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．根据能量守恒定律可知，小球在运动过程中有一部分机械能转化为内能，所以皮球的机械能不守恒，C点时具有的机械能大于D点具有的机械能．
故答案为：（1）0；10；（2）动能；（3）大于．

点评 本题考查功的计算、动能和势能的大小变化，机械能的相互转化过程中是有能量消耗的，这样造成动能和势能的总和会减少．