Question

8．如图所示，是小明制作的多功能实验装置，小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点O处用一细线悬吊一个质量为m的小球，其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中心．
（1）小车静止时，剪断细线，小球恰好落在小桶中；若拉着小车水平匀速直线运动的同时剪断细线，小球还能落在小桶中吗，为什么？
（2）利用小明的实验装置，提出一个还能研究的物理问题，并请写出研究该问题的主要操作方法．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第一定律，从惯性的角度可判断小球是否能落在小桶中；
（2）可以从机械能的相互转化、探究物体表面是否水平等角度提出可探究的问题，并写出主要操作方法．

解答 答：（1）能；未剪断细线前，小球与车一起向前运动，剪断细线后，因小球具有惯性会保持与车一样的运动速度，所以小球还能落在小桶中；
（2）问题1：势能和动能的转化；操作方法：剪断细线，小球下落．重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；
问题2：动能和势能相互转化；操作方法：让小球摆动起来，从高处摆向低处时，重力势能转化为动能；从低处摆向高处时，动能转化为重力势能；
问题3：探究物体表面是否水平；操作方法：把小车放在研究物体表面，待小球静止后观察小球的重力作用线是否与小车低板面或上支架垂直．

点评 本题结合一个自制的实验装置，考查了我们用简单的装置自行设计实验进行探究的能力，有一定的开放性，要求我们能将实验与实际应用相结合．