题目:

(1)如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图,O点是“不倒翁”的重心.将“不倒翁”扳到位置1后释放,“不倒翁”向右摆动,经过竖直位置2,到达另一侧最大摆角的位置3.请分析说明“不倒翁”由位置1经2到3的摆动过程能量是如何转化的.
(2)小明和小刚为一件事争论起来.小明说:“零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的,因此,它们的内能是一样的.”小刚说:“不对,它们的内能是不一样的.”你认为他俩谁说得对?说出你的理由.
答案
(1)在位置1,有一定的重力势能,动能为零.由1到2摆动过程,重心降低,重力势能减小,重力势能转化为动能,动能增大;在位置2,重力势能最小,动能最大.由2到3摆动过程,重心升高,重力势能增大,动能转化为重力势能,动能减小;在位置3,重力势能最大,动能为零.
(2)对于不同的物体来说,内能的大小不但和物体的温度有关,还与物体的质量有关.零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的,说明它们的分子动能是一样的,但是它们的质量不一定相同.当它们的质量相同时,内能也不相同;当它们的质量不同时,0℃的冰变成O℃的水要吸收热量,吸收的热量用来减小分子间束缚,使分子间距离变大,从而使分子势能增大,从而分子的内能变大.所以小刚的说法正确.
(1)在位置1,有一定的重力势能,动能为零.由1到2摆动过程,重心降低,重力势能减小,重力势能转化为动能,动能增大;在位置2,重力势能最小,动能最大.由2到3摆动过程,重心升高,重力势能增大,动能转化为重力势能,动能减小;在位置3,重力势能最大,动能为零.
(2)对于不同的物体来说,内能的大小不但和物体的温度有关,还与物体的质量有关.零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的,说明它们的分子动能是一样的,但是它们的质量不一定相同.当它们的质量相同时,内能也不相同;当它们的质量不同时,0℃的冰变成O℃的水要吸收热量,吸收的热量用来减小分子间束缚,使分子间距离变大,从而使分子势能增大,从而分子的内能变大.所以小刚的说法正确.