Question

荡 秋 千
荡秋千是一项古老的休闲体育运动，荡秋千有两种方法，一种是荡秋千的人坐在踏板上，由另外的人推或拉，即《荆楚岁时记》上说的“推引之”，也就是秋千在来回摆动到一定的位置，有人顺着秋千的运动方向推或拉一把，这样秋千就荡得越来越高．但是这种方法大多对于比较小的孩子适用．另一种荡秋千的方法就像王建诗中说的那样，觉得“旁人送上那足贵”．她们不满足于当由别人“推引”的“士女”，而要自己荡起来．“争胜难为休”，而且要荡得越来越高，直到“回回若与高树齐”才心满意足．人把秋千越荡越高，似乎说明了机械能是不守恒的而且是不断增加的．那么这个机械能的增量到底是来自何处的呢？
让我们来模拟、探究一下第二种荡秋千方法中包含的物理原理，如图，在支架上拴两根绳子，下面系一块木板，再在木板上凿一个小孔，然后再用一根细绳穿过木板，一端系一个大砝码，代替荡秋千的人，另一端通过装在支架上方的小孔，用手拉住．假如拉住系在砝码的绳子上的手不动，让秋千摆动起来，那么摆动几次以后秋千就渐渐地摆不动了．假如秋千摆动以后，我们这样来控制砝码的运动：当秋千经过最低点并且开始升高时，用力拉细绳的一端，使砝码上升一小段距离；当秋千到达最高点并开始向下摆动的时候，把细绳放松，让砝码下降一小段距离．这样反复进行，秋千的摆动幅度就不再减小，而是逐渐增大，越摆越大了．
阅读短文后请思考：
（1）如果拉住系在砝码的绳子上的手不动，让秋千摆动起来，当秋千从最低点到最高点的过程中，能量的转化情况是______；在最高点时，如果秋千和砝码受到的力全部消失，那么，砝码会______．
（2）如果人站在秋千上，不靠外力做功，要让秋千越荡越高，那么荡秋千的人应在秋千运动到最低点时______，到了最高点后______，以后重复上面的动作，即秋千越荡越高．

Answer 1

解：（1）秋千从最低点往最高点荡的过程中，重力势能增大，动能减小，所以是动能转化为重力势能；
在最高点时，如果秋千和砝码受到的力全部消失，那么，砝码会保持原来的静止状态；
（2）如果人站在秋千上，不靠外力做功，要让秋千越荡越高，那么荡秋千的人应在秋千运动到最低点时站起来，使重心升高，使重力势能转化为更过多动能；到了最高点后，蹲下来，降低重心，使动能转化为更多的重力势能，上升的更高．
故答案为：（1）动能转化为重力势能；静止；（2）站起来，使重心升高；蹲下来，使重心降低．
分析：（1）动能和势能可以相互转化，秋千从最低点时动能最大，重力势能最小，往最高点荡的过程中，重力势能增大，动能减小；在最高点时，秋千和砝码处于静止状态，此时秋千和砝码受到的力全部消失，那么它将保持原状态不变；
（2）重力势能的大小和物体的高度有关，重心越高，重力势能越大．
点评：此题主要考查的是学生对能量转化情况的理解和掌握，基础性题目．