Question

10．在真空管中，一个光滑小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球位置，制成图中的轨迹示意图，B点为小球上升的最高点．
（1）A到B高度为0.72m，小球从A上升到B的平均速度为0.6m/s．
（2）从A上升到B，小球的动能减小，机械能不变（两空均选填“增大”、“减小”、“不变”）
（3）如果到达B点小球受到的力全部消失，则小球会处于什么运动状态？静止．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{s}{t}$算出小球从A上升到B的平均速度；
（2）物体的重力势能与小球质量与高度有关，在质量一定时，小球的高度越低，重力势能越小；
物体的动能与小球质量与速度有关，在质量一定时，小球的速度越大，动能越大；
动能加和重力势能的和是机械能；
（3）根据牛顿第一定律来分析解答．

解答 解：（1）A到B高度：s=0.72m，每隔0.02s拍一次照片，A到B的时间：t=0.02s×6=1.2s，
小球从A上升到B的平均速度为：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.72m}{1.2s}$=0.6m/s；
（2）从A上升到B小球的质量不变，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，
因为光滑小球在真空管中被竖直向上弹出，机械能守恒，故机械能不变；
（3）B点为小球上升的最高点，速度为零，处于静止状态，如果到达B点小球受到的力全部消失，小球仍然静止．
故答案为：（1）0.6m/s；（2）减小；不变；（3）静止．

点评 本题考查了求小球的平均速度问题、能量大小的问题、牛顿第一定律；用刻度尺测出小球的路程和测量时间是正确求小球平均速度的前提与关键．