Question

6．在中国科技馆探索与发现A厅，有一个由可以匀速行驶并装有抛球机构的火车及操作平台构成的展品．当匀速行驶的火车在将要通过横跨火车轨道的小桥时，将两个车箱内的小球竖直向上依次抛出，参观者会看到被抛出的小球在越过小桥之后会再回到相应的车厢内，关于这个实验的分析，下列说法中正确的是（忽略空气阻力影响）（　　）

• A． 小球抛出后在空中运动过程中，受到两个力作用，一个是火车给的向前的推力，另一个是重力
• B． 小球抛出后在空中运动过程中，相对于展品中行驶的火车而言是静止的
• C． 竖直上抛的小球水平方向不受力
• D． 匀速运动的火车在抛出小球前和抛出小球后，火车的机械能保持不变

Answer 1

分析 （1）（3）对小球进行受力分析即可解答；
（2）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止．
（4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析．

解答 解：AC、小球抛出后在空中运动过程中，不再受到火车给的向前的推力，忽略空气阻力，只受重力作用，在水平方向不受力．故A错误，C正确；
B、小球抛出后在空中运动过程中，以展品中行驶的火车为参照物，在竖直方向上，与火车之间的位置发生了变化，因此是运动的．故B错误；
D、匀速运动的火车速度不变，高度不变，但在抛出小球后，质量变小，所以动能和势能都变小，而机械能为动能和势能之和，所以火车的机械能变小．故D错误．
故选C．

点评 此题考查力与运动的关系、动能和势能的大小变化、运动和静止的相对性，是一道综合性较强的题目，容易出错的是C选项，小球抛出后在空中运动过程中，在水平方向上，相对于展品中行驶的火车而言是静止的，但在竖直方向上，相对于展品中行驶的火车而言是运动的．