Question

9．如图，用细线拴住一个小球在摆动，忽略空气阻力，当小球从C点摆动到B点的过程中，它的机械能不变；小球摆到C点时重力势能最大，此时它受力不平衡，判断的依据是小球所受的重力与拉力不在同一直线上．

Answer 1

分析 ①动能和势能合称机械能．动能与质量和运动速度有关，重力势能与质量和被举高的高度有关．不计能量损失，动能和势能相互转化过程中总量守恒；
②二力平衡的条件：一个物体受到两个力的作用，这两个力大小相等、方向相反，在同一条直线上．

解答 解：用细线拴住小球在摆动，忽略空气阻力，当小球从C点摆动到B点时，其质量不变，高度变小，故其重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，故动能变大；由于忽略空气阻力，所以机械能是守恒的，即机械能不变；
小球摆到C点时，质量不变，速度最小，高度最大，所以重力势能最大；
小球在C点时，受到重力的方向是竖直向下的，而细绳拉力的方向沿细绳向上，两个力不在一条直线上，所以此时小球受力不平衡．
故答案为：不变；重力势；小球所受的重力与拉力不在同一直线上．

点评 此题考查了机械能的转化与守恒及二力平衡条件的应用，把握动能和重力势能的影响因素是分析机械能转化的基础．