Question

物理课上，同学们观察了如图所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角度为α，小球离开最低位置的距离为s，然后释放，小球将左右摆动．
（1）此实验说明：

动能和重力势能可以相互转化

．
（2）刚开始时，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手让小球自由摆动，小球还能摆回到他的鼻尖位置吗？这是为什么？你能帮他解释吗？（3）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究．小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（L）有关．除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：
①

小球摆动的快慢可能与球的材料有关

．
②

小球摆动的快慢可能与球偏离竖直方向的角度有关

．

Answer 1

分析：（1）小球在左右摆动的过程中，高度和速度不断交替变化，势能和动能也不断交替变化，是势能和动能不断相互转化的过程．
（2）小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，所以机械能不断减少．
（3）结合实验和自己的经验提出两个猜想即可．

解答：解：（1）小球上升时质量不变，高度增大重力势能增大；速度减小动能减小；上升时动能转化为重力势能．下降时跟上升时相反，因此此实验说明动能和重力势能可以相互转化．
（2）小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，所以机械能不断减少，每次摆动的高度就不断减小，因此，小球不能摆到原来的位置．
（3）小球来回摆动一次是时间可能与以下因素有关：
①小球摆动的快慢可能与球的材料有关．
②小球摆动的快慢可能与球偏离竖直方向的角度有关．
故答案为：（1）动能和重力势能可以相互转化．
（2）不能；因为小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，机械能不断减少，所以每次摆动的高度不断减小．
（3）①小球摆动的快慢可能与球的材料有关．
②小球摆动的快慢可能与球偏离竖直方向的角度有关．

点评：（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．掌握动能和势能之间是可以相互转化的．
（2）根据生活经验学会猜想物理量大小的影响因素．能用控制变量法研究物理量和其中一个因素的关系．