高中物理探究性实验VIP专享VIP免费

高中物理探究性趣味实验高中物理探究性趣味实验力学力学1.1.勤快的“啄木鸟”勤快的“啄木鸟”重力弹力能量转化重力弹力能量转化啄木鸟玩具啄木鸟玩具只要你轻轻地拨一下“鸟”只要你轻轻地拨一下“鸟”（使弹簧弯曲），“鸟”便会沿（使弹簧弯曲），“鸟”便会沿着杆向下“走”，并边“走”边着杆向下“走”，并边“走”边忙着“捉虫”。忙着“捉虫”。①①这只“鸟”究竟是怎样完成这一系列动作的呢这只“鸟”究竟是怎样完成这一系列动作的呢??关键在于“啄木鸟”的“脚”，即木球关键在于“啄木鸟”的“脚”，即木球的孔径比杆的直径大的孔径比杆的直径大1/5.1/5.当弹簧向下弯曲时当弹簧向下弯曲时,,木球处在如图木球处在如图AA所示的位置所示的位置;;当弹簧向上弯曲当弹簧向上弯曲时时,,木球处在如图木球处在如图BB所示的位置所示的位置..在“啄木在“啄木鸟”啄动期间，木球的位置不断发生转换。鸟”啄动期间，木球的位置不断发生转换。想一想：想一想：AB②②若更换一个劲度系数大一些的弹簧，则“啄木若更换一个劲度系数大一些的弹簧，则“啄木鸟”的运动有什么变化？若更换一个质量大一些鸟”的运动有什么变化？若更换一个质量大一些的“啄木鸟”，则它的运动又有什么变化？的“啄木鸟”，则它的运动又有什么变化？若更换一个劲度系数大一些的弹簧，则若更换一个劲度系数大一些的弹簧，则“啄木鸟”的运动频率将会变快，原因是弹簧振“啄木鸟”的运动频率将会变快，原因是弹簧振动的周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数越大，动的周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数越大，周期越短，故“啄木鸟”的运动频率将会变快。周期越短，故“啄木鸟”的运动频率将会变快。若更换一个质量大一些的“啄木鸟”，则由于弹若更换一个质量大一些的“啄木鸟”，则由于弹簧的振动周期与质量的关系是质量越大，周期越簧的振动周期与质量的关系是质量越大，周期越长，故“啄木鸟”的运动频率将会变慢。长，故“啄木鸟”的运动频率将会变慢。③“③“啄木鸟”运动的能量是从哪里来的？你能分啄木鸟”运动的能量是从哪里来的？你能分清“啄木鸟”的能量转化过程吗？清“啄木鸟”的能量转化过程吗？““啄木鸟”最初振动的能量由外界输入，即啄木鸟”最初振动的能量由外界输入，即先用手拨动得到了弹性势能，然后弹性势能与先用手拨动得到了弹性势能，然后弹性势能与振动的动能不断地转化，同时“啄木鸟”将沿振动的动能不断地转化，同时“啄木鸟”将沿杆下降，下降过程中“啄木鸟”的重力势能转杆下降，下降过程中“啄木鸟”的重力势能转化为向下运动的动能，同时还有一部分又转化化为向下运动的动能，同时还有一部分又转化为“啄木鸟”振动的能量及摩擦产生的内能，为“啄木鸟”振动的能量及摩擦产生的内能，因此这只“小鸟”将会有足够的能量忙个不停。因此这只“小鸟”将会有足够的能量忙个不停。2.2.神奇的“药丸”神奇的“药丸”将这“药丸”置于书上（不能太光滑）将这“药丸”置于书上（不能太光滑）或其他较粗糙的、可倾斜的平面上（如图），或其他较粗糙的、可倾斜的平面上（如图），先让你的朋友看清这是一粒很普通的药丸，然先让你的朋友看清这是一粒很普通的药丸，然后将书倾斜，“药丸”便能从书的一端翻跟斗，后将书倾斜，“药丸”便能从书的一端翻跟斗，一直翻到另一端。一直翻到另一端。重心力矩重心力矩①①为什么这小“药丸”能翻跟斗呢？为什么这小“药丸”能翻跟斗呢？可以用重力矩知识来解释。当小“药丸”放在可以用重力矩知识来解释。当小“药丸”放在斜面上时，在重力的作用下，小钢珠将沿着“药丸”斜面上时，在重力的作用下，小钢珠将沿着“药丸”壁往下运动，此时“药丸”在斜面上也下滑，但由于壁往下运动，此时“药丸”在斜面上也下滑，但由于斜面较为粗糙，故小钢珠运动速度大于“药丸”下滑斜面较为粗糙，故小钢珠运动速度大于“药丸”下滑的速度，小钢珠先下滑至“药丸”的底部。当小钢珠的速度，小钢珠先下滑至“药丸”的底部。当小钢珠至“药丸”底部时，“药丸”在重力矩的作用下将转至“药丸”底部时，“药丸”在重力矩的作用下将转过过180°.180°.此时...