Question

20．如图所示，AB为光滑圆弧轨道，BC为光滑水平桌面．小华让一只小球从A点沿轨道AB自由滑下，经桌面BC飞出，落在D点．（不计空气阻力）
（1）小球在A点时具有重力势能．小球从A运动到B的过程中，机械能不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）；小球在BC段运动的过程中，重力对小球不做功（选填“做功”或“不做功”）；若小球飞出桌面C点时，所受的力全部消失，小球将水平匀速直线运动．
（2）改变一些条件多次实验，小华发现小球的落地点并不固定，那么小球的落地距离s与哪些因素有关呢？
①猜想影响小球落地距离s大小的因素可能是小球在轨道AB上的高度h（写出一个影响因素）．
②验证你猜想的简要做法是保持桌面离地面高度H等其他条件不变，只改变小球在轨道AB上的高度h，多次测出小球落地距离s．

Answer 1

分析 （1）重力势能与质量和高度有关；AB为光滑圆弧轨道，摩擦力为零，机械能守恒；做功的两个要素：力与在力的方向上移动的距离；用牛顿第一定律分析；
（2）影响小球落地距离s大小的因素可能是高度、速度等，根据实验现象来验证猜想．

解答 解：重力势能与质量和高度有关，在A点小球有高度且有质量，故小球有重力势能；
AB为光滑圆弧轨道，摩擦力为零，机械能守恒，故机械能不变；
BC段小球在水平方向上运动，在重力的方向上没有移动距离，故BC段重力不做功；
若小球飞出桌面C点时，所受的力全部消失，小球将做水平匀速直线运动．
（2）①小球落地距离s大小的因素可能是小球在轨道AB上的高度h有关；
②保持桌面离地面高度H等其他条件不变，只改变小球在轨道AB上的高度h，多次测出小球落地距离s．
故答案为：（1）重力势；不变；不做功；水平匀速直线；（2）小球在轨道AB上的高度h；保持桌面离地面高度H等其他条件不变，只改变小球在轨道AB上的高度h，多次测出小球落地距离s．

点评 此题考查功的计算、机械能守恒、机械能和其他形式的能的转化，分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．