Question

15．如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球．位置1在O点的正下方，位置4与A点等高，位置2是A与l之间的某点，位置3是l与4之间的某点．小球从A点静止释放第一次过位置l后最高能到达位置4，则下列说法一定正确的是（　　）

• A． 小球在A点位置时，刚好受到平衡力的作用
• B． 小球第一次过位置l到达位置3时，如果此时绳子突然断裂，则小球一定仍能到达位置4
• C． 小球第二次过位置1后可能会到达位置A
• D． 研究小球的摆动，能得出动能与势能是可以转化的

Answer 1

分析 ①物体在平衡力的作用下，保持静止或做匀速直线运动；
②地球周围及附近的一切物体都受到重力的作用；
③自由摆动的物体，不考虑空气阻力，动能和重力势能相互转化；考虑空气阻力，部分机械能转化为内能．

解答 解：
A、在A点的物体松手后不能保持静止或做匀速直线运动，所以没有受到平衡力的作用．故A错误；
B、小球过位置l到达位置3时，如果此时绳子突然断裂，由于小球具有惯性，会继续向前运动；同时受到重力的作用，会向下运动，所以无法到达位置4．故B错误；
C、小球从A到1、到4的过程中，如果不考虑空气阻力，机械能守恒，可以到达4的位置；而实际空气有阻力，部分机械能转化为内能，所以小球不能到达4的位置．故C错误；
D、小球从A到1过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大．所以此过程重力势能转化为动能；小球从1到4过程中，质量不变，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减小．所以此过程动能转化为重力势能．因此整个过程说明动能和重力势能可以相互转化．故D正确．
故选D．

点评 此题考查的是机械能的相互转化及机械能与内能的转化，掌握影响动能、重力势能的因素，是正确解答的基础．