Question

如左圖所示，一個凸起、一個凹陷的兩個光滑曲線軌道，它們的路程相同．甲、乙兩個相同的小球，以相同的速度，都從曲線軌道的起點，同時出發．則______球先到達曲線軌道中點；______球先到達曲線軌道的末端．
如右圖是用“道釘撬”撬鐵軌道釘的示意圖．請畫出“道釘撬”所受阻力的示意圖；并畫出動力F₁對支點的力臂．

Answer 1

【答案】分析：已知速度和路程相等，根據兩個球的平均速度大小，比較所用時間的多少，即平均速度越大，所用時間越短；
先確定阻力的作用點，然后根據示意圖的畫法表示出阻力的作用點和方向；根據力臂的畫法表示出動力臂，即過支點作動力作用線的垂線段．
解答：解：（1）因為兩個小球的速度相同，到達中點時的路程也相同，又是同時出發，而乙球的速度是越來越大的，甲球的速度是越來越小的，所以乙球的平均速度大于甲球的平均速度，故乙球先到達中點；因為兩個軌道光滑，所以能量守恒，到達終點時的速度相同，又因為后一半的路程也相同，而甲的速度是越來越快，乙的速度是越來越慢，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故還是乙球先到達終點．
故答案為：乙、乙．
（2）“道釘撬”與釘子接觸的位置為阻力作用點，過作用點作豎直向下的力（即阻力）；然后過支點O作動力作用線的垂線段（即動力臂）．如圖所示：

點評：本類型題要注意力和力臂的對應，力臂一定是支點到力的作用線的垂直線段，會根據速度判斷物體的運動快慢．