题目内容

4．幼儿园的小明分别沿如图所示1、2、3三条路径滑到地面．请回答下列问题：
（1）若不考虑空气阻力和摩擦，滑到地面时速度大小的情况是相同．从能量转化的角度考虑，你的解释是人的重力势能全部转化为动能．
（2）假设三条路径的粗糙程度都相同，若考虑摩擦阻力的影响，滑到地面时速度大小的一般情况是2最快，1次之，3最慢．从能量转化的角度考虑，你的解释是部分机械能转化为内能．

分析 （1）物体下降的过程是重力势能转化为动能的过程，不计摩擦和空气阻力时，机械能是守恒的；考虑摩擦和空气阻力，部分机械能转化为内能；
（2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大；
（3）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越小，高度越小，重力势能越小．

解答 解：
（1）若不考虑空气阻力和摩擦，小明的质量一定，原来所在位置一定，所以具有的重力势能是一定的；当小明从1、2、3三条路径滑到地面时，重力势能全部转化为动能，所以速度是相同的；
（2）若考虑空气阻力和摩擦，小明在路径2上通过的路程最短，克服摩擦和阻力做功最少；在路径3上通过的路程最长，克服摩擦和阻力做功最多，较多的机械能转化为内能，所以获得的动能最少，因此小车滑到地面时速度大小的一般情况是在路径3最慢、路径2最快、路径1介于两者之间．
故答案为：（1）相同；人的重力势能全部转化为动能；
（3）2最快，1次之，3最慢；部分机械能转化为内能．

点评 此题考查了动能和势能的转化及机械能与内能的转化．不考虑摩擦和阻力时，机械能守恒；考虑摩擦和阻力时，部分机械能要转化为内能．

练习册系列答案
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