Question

物理課上，同學們觀察了如圖所示的實驗：用細線將一金屬小球懸掛起來，把小球拉到一定的高度（此時細線偏離豎直方向的角度為α，小球離開最低位置的距離為s，然后釋放，小球將左右擺動．
（1）此實驗說明：______．
（2）剛開始時，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手讓小球自由擺動，小球還能擺回到他的鼻尖位置嗎？這是為什么？你能幫他解釋嗎？（3）課后小寧同學提出這樣的問題：小球來回擺動一次的時間（或擺動的快慢）跟哪些因素有關呢？對此，同學們進行了探究．小寧提出猜想：小球擺動的快慢可能跟細線的長度（L）有關．除了他的猜想外，請你再提出兩個猜想：
①______．
②______．

Answer 1

解：（1）小球上升時質量不變，高度增大重力勢能增大；速度減小動能減小；上升時動能轉化為重力勢能．下降時跟上升時相反，因此此實驗說明動能和重力勢能可以相互轉化．
（2）小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機械能不斷減少，每次擺動的高度就不斷減小，因此，小球不能擺到原來的位置．
（3）小球來回擺動一次是時間可能與以下因素有關：
①小球擺動的快慢可能與球的材料有關．
②小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關．
故答案為：（1）動能和重力勢能可以相互轉化．
（2）不能；因為小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，機械能不斷減少，所以每次擺動的高度不斷減小．
（3）①小球擺動的快慢可能與球的材料有關．
②小球擺動的快慢可能與球偏離豎直方向的角度有關．
分析：（1）小球在左右擺動的過程中，高度和速度不斷交替變化，勢能和動能也不斷交替變化，是勢能和動能不斷相互轉化的過程．
（2）小球在左右擺動的過程中，不斷克服空氣阻力做功，所以機械能不斷減少．
（3）結合實驗和自己的經驗提出兩個猜想即可．
點評：（1）掌握動能、重力勢能、彈性勢能大小的影響因素．掌握動能和勢能之間是可以相互轉化的．
（2）根據生活經驗學會猜想物理量大小的影響因素．能用控制變量法研究物理量和其中一個因素的關系．