Question

1．小林用帶掛鉤的小木塊、帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)做實(shí)驗(yàn)．他按如圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材，勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，木塊在長(zhǎng)木板上沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)．小林根據(jù)物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān)，物體的重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，做出判斷，此時(shí)木塊的機(jī)械能不變．通過(guò)受力分析，小林發(fā)現(xiàn)木塊在豎直方向上受到重力和支持力是二力平衡，木塊在水平方向上受拉力和摩擦力也是二力平衡．于是，小林得出結(jié)論：當(dāng)物體受到平衡力作用時(shí)，物體的機(jī)械能一定不變．請(qǐng)你選用圖中的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明小林的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的．請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案并簡(jiǎn)要說(shuō)明．

Answer 1

分析 為證明小林的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，設(shè)計(jì)出在物體受到平衡力作用時(shí)機(jī)械能改變即可，從原實(shí)驗(yàn)中定滑輪改變力的方向入手考慮．

解答 解；用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊，使木塊勻速上升，根據(jù)二力平衡的條件，木塊受到重力和拉力為平衡力，雖然木塊勻速上升動(dòng)能不變，但因高度增加了，所以重力勢(shì)能增加，故木塊的機(jī)械能增加．木塊受平衡力作用機(jī)械能增加，所以小林的觀點(diǎn)錯(cuò)誤．
故答案為：用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊，使木塊勻速上升，木塊受到重力和拉力為平衡力，雖然木塊勻速上升動(dòng)能不變，但因高度增加了，所以重力勢(shì)能增加，故木塊的機(jī)械能增加．木塊受平衡力作用機(jī)械能增加，所以小林的觀點(diǎn)錯(cuò)誤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查二力平衡條件的應(yīng)用、動(dòng)能、重力勢(shì)能大小的決定因素及學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，有一定難度．