Question

3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，將小球拉至A點(diǎn)，由靜止開始釋放小球，不計(jì)空氣阻力，小球可在A，C兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)，以下說法正確的是（　　）

• A． 小球在最低點(diǎn)B時(shí)動(dòng)能最大
• B． 小球在擺動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒
• C． 小球在C點(diǎn)時(shí)受力平衡
• D． 小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中只有重力對(duì)小球做功

Answer 1

分析 利用以下知識(shí)分析解答：
（1）影響動(dòng)能大小的因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大．
（2）影響重力勢(shì)能大小的因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大．
（3）機(jī)械能是動(dòng)能和重力勢(shì)能的和，在鐵球運(yùn)動(dòng)的過程中，空氣阻力忽略不計(jì)，所以機(jī)械能守恒．
（4）物理學(xué)中的做功的兩個(gè)必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，二者缺一不可．

解答 解：（1）從A→B的過程中，金屬小球的質(zhì)量不變、高度減小、速度增大，所以重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大、重力勢(shì)能最小；在此過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒；
（2）從B→C的過程中，金屬小球的質(zhì)量不變、高度增大、速度減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，在B點(diǎn)動(dòng)能最小、重力勢(shì)能最大，在此過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，機(jī)械能守恒．
（3）不計(jì)空氣阻力，小球會(huì)在AC間來回?cái)[動(dòng)時(shí)，總機(jī)械能守恒，小球在A、C位置時(shí)，位置最高，速度為0，重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小；在B位置時(shí)，位置最低，速度最快，重力勢(shì)能最小，動(dòng)能最大．
綜合以上分析：
A、小球在最低點(diǎn)B時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，故A正確；
B、不計(jì)空氣阻力，小球在擺動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，故B正確；
C、小球在C點(diǎn)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，但由于只受到重力作用，受力不平衡，故C錯(cuò)誤；
D、小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，在重力作用下，高度下降，重力做功；小球在拉力的方向上沒有通過距離，所以細(xì)繩的拉力對(duì)小球不做功；故D正確．
故選ABD．

點(diǎn)評(píng) 掌握影響動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能大小的因素．會(huì)判斷動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、機(jī)械能的大小變化以及能量的相互轉(zhuǎn)化．