Question

11．在一個(gè)罐子的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小洞，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)小洞用竹簽固定，如圖所示，做好后將它從不太陡的斜面滾下，會(huì)看到它從斜面上加速滾下，滾到水平面上后減速停止，然后又反向滾回到斜面上，這樣來(lái)回滾幾次，最后停在水平面上．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 在它加速滾下過(guò)程中，只有重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化
• B． 在水平面上滾動(dòng)時(shí)，主要是動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
• C． 滾動(dòng)過(guò)程中速度為零時(shí)，橡皮筋的彈性勢(shì)能最大
• D． 若斜面和水平面是光滑的，該裝置就可以一直這樣來(lái)回滾動(dòng)

Answer 1

分析 利用控制變量法判斷影響動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的各因素的變化；如本題對(duì)于同一個(gè)鐵罐，其質(zhì)量一定，只通過(guò)比較鐵罐的速度、所處的高度和橡皮筋的形變程度來(lái)判斷鐵罐的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的變化．

解答 解：A、鐵罐在不太陡的斜面上滾下，是從最高處滾下時(shí)，鐵罐先由慢到快，這一段滾動(dòng)主要是重力勢(shì)能減小，鐵罐的動(dòng)能和橡皮筋的彈性勢(shì)能增加；故A錯(cuò)誤；
B、在水平面上鐵罐做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，即由快到慢，這一段滾動(dòng)主要是鐵罐的動(dòng)能減小，橡皮筋的彈性勢(shì)能增加，即將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；同時(shí)在水平面上反向滾動(dòng)時(shí)，其彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故水平面上滾動(dòng)時(shí)，主要是動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，故B正確；
C、鐵罐在滾動(dòng)過(guò)程中速度為零時(shí)有兩點(diǎn)，即第一點(diǎn)是在水平面上做減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止，故此時(shí)彈性勢(shì)能最大；第二點(diǎn)是在斜面的最高點(diǎn)上速度為零，即此時(shí)其重力勢(shì)能最大，彈性勢(shì)能最小，即其動(dòng)能和彈性勢(shì)能都轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；
D、若斜面和水平面是光滑的，鐵罐滾到水平面上后，其速度不會(huì)減小，當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原狀時(shí)，則鐵罐在水平方向不受力的作用，裝置會(huì)一直向前勻速滑動(dòng)，而不是來(lái)回滾動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鐵罐的機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，包含了動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化、重力勢(shì)能彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)細(xì)化移動(dòng)過(guò)程分析．