Question

小博用单摆研究摆球的动能和势能变化的规律，实验时他将摆球在A点由静止开始释放，发现摆球由A经O到B，再由B经O到A，如此循环往复…，并且其运动轨迹始终不变．他在老师的帮助下用频闪相机（记录连续相同时间间隔物体位置的设备）拍摄了摆球的摆动过程，如图所示．
①分析图中摆球从A到O的运动轨迹及相关知识，可以初步判断出摆球的动能与重力势能的变化情况：

重力势能逐渐减小，动能逐渐增大

；
②分析摆球在图中AO、OB、BO、OA循环往复的运动轨迹及相关知识可知：

动能和势能可以相互转化．

．

Answer 1

分析：（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；
（2）重力势能与物体的质量和被举高的高度有关，质量越大，被举高的高度越大，物体的重力势能越大；
（3）在由A点向O点运动的过程中，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能；在由O点向B点运动的过程中，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，动能转化为重力势能．

解答：解：（1）分析图中摆球从A到O的运动轨迹可知，摆球质量不变，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小；质量不变，其速度逐渐增大，动能逐渐增大；
（2）在由A点向O点运动的过程中，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能；在由O点向B点运动的过程中，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，动能转化为重力势能．由B-O-A的运动过程中，是重力势能转化为动能，再转化为重力势能．由以上分析可知，在摆球摆动的过程中，动能和势能可以相互转化．
故答案为：（1）重力势能逐渐减小，动能逐渐增大；（2）动能和势能可以相互转化．

点评：影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化．