小正参加运动会的铅球比赛，在一次投掷过程中，铅球运动轨迹如图所示。忽略铅球运动过程中受到的空气阻力。请分析

1. 小正参加运动会的铅球比赛，在一次投掷过程中，铅球运动轨迹如图所示。忽略铅球运动过程中受到的空气阻力。请分析

(1) 甲图中，铅球从a点到b点再到c点的过程中，铅球的动能变化情况是；

(2) 乙图中，运动员a，b，c分别投掷铅球的轨迹如图所示，假如运动员投掷出铅球的初速度相同；铅球落到水平地面时的速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 之间的大小关系是。

【考点】

动能的影响因素; 动能和势能的转化与守恒;

【答案】

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解答题普通

1. 小王在观看斯诺克比赛时发现，有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，称之为速度“交换”，如图甲所示。小王想，白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?

通过了解和初步实验，小王发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，小王设计了下述实验方案：

将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h₁。通过比较h₂与h₁的大小关系即可作出判断。

(1) B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了能。

(2) 已知重力势能的计算公式为E_p=mgh，动能的计算公式为E_k=1/2mv² ，且v_A表示碰撞前瞬间A球运动速度，v_B表示B球被撞后开始运动的速度。若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度v_A的表达式为 (用题中所给的字母表示)。若h₂=h₁ ， B球被撞后开始运动的速度v_Bv_A(选填“>”、“=”或“<”)。

(3) 实际实验中，测出的h₂总小于h₁ ，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为小王的设计是否还有价值﹖说明你的理由。

解答题普通

2. 图甲是运动员在进行撑杆跳高的示意图，图乙 $\text{[math]}$ 表示人手拿撑杆从静止开始助跑时段， $\text{[math]}$ 表示人助跑结束到撑杆形变最大的时段， $\text{[math]}$ 表示撑杆形变最大时到撑杆离手的时段， $\text{[math]}$ 表示撑杆离手时到人越过横杆下落到地面前的时段（整个过程中不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗）。请你在图乙中画出运动员在撑杆跳高的整个过程中运动员的机械能变化的大致图像，并对 $\text{[math]}$ 段图像的变化情况做出解释。

解答题普通

3. 小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。

(1) 如图甲所示，小球从A 点静止释放，小球到达C 点时速度是。

(2) 将轨道 BC段改为水平，如图乙所示，小球仍从A 点静止释放，小球经过 N点时的机械能(填“大于”“小于”或“等于”)其在A 点的机械能。

解答题普通