观察与思考

　　如动画1、2所示，分别为一单摆和麦克斯韦滚摆，请观察它们的运动情况。

　　1.小球用什么材料制成?细线的长度与球半径的大小关系怎样?

 　　铁。线长远远大于球半径。

　　2.小球被释放后的运动轨迹是怎样的?

 　　圆弧。

　　3.被释放后的小球从A运动到C的过程中速度大小怎样变化?在什么位置速度最大?什么位置速度最小?

　　 小球由静止开始运动，速度逐渐增大，经过B处（最低处）速度最大；到达C处（另一侧的最高处）速度最小为零。

　　4.由于绳的牵制，小球运动的最低点位置是确定的，上升到的最高点位置是否能确定?

　　 若不考虑空气阻力的作用最高点（位置）与初始位置相同,麦克斯韦滚摆也一样。见动画

　　5.小球在往复运动过程中，动能怎样变化?势能怎样变化?两者是否存在什么联系?

　　 动能由小变大再变小，势能由大变小再变大。势能减小的同时，动能增大；动能减小的同时，势能增大。

实验原理

　　1.单摆运动过程中，高度越低，速度越大，与此对应的重力势能越小，动能越大。反之，高度越高，速度越小，相应的重力势能越大，动能越小。

　　2． 麦克斯韦滚摆下降时，高度越低，重力势能越小，转动速度越大，转动动能越大；滚摆上升时，高度越高，重力势能越大，转动速度越小，转动动能越小。

　　3. 在单摆和滚摆的运动中，当高度降低时，物体的重力势能减小，动能增大，即重力势能转化为动能；反之，当高度增大时，物体的动能减小重力势能增大，动能转化为重力势能。

　　1、在滚摆下落过程中，下列说法中正确的是（        ）
　　A、它的重力势能越来越大      B、它的机械能越来越大
　　C、它的动能越来越大          D、它的动能可能不变

　　2、在滚摆下落过程中，下列说法中正确的是（        ）
　　A、它的重力势能越来越大      B、它的机械能越来越大
　　C、它的动能越来越大          D、它的动能可能不变

3、如图所示的滚摆在下落后，总是不能回到原来的高度，这是由于________________.

“其实你也可以做伽利略”

　　有许多城市为爱好强烈刺激的人预备了一种极别致的娱乐，叫做“魔术秋千”。
　　我没有玩过这种秋千，所以只能从一本科学游戏集里抄下来一段描写它的文字：
　　在离地面很高的地方，有一根很坚固的横贯屋子的梁，梁上挂着秋千。大家在上面坐定以后，工作人员就关上门，撤去进屋子的跳板。这时候他宣布，他马上要让玩秋千的游客有机会去做一次短期的空中旅行了。说完以后，他就轻轻地推动秋千。然后自己就坐在后面，像驾马车的人坐在马车后面一样，或者干脆走出这间屋子。
　　这时候，秋千摆动的幅度越来越大，看来就要荡得同横梁一样高了。秋千越荡越高，最后，它绕着横梁转了一周。运动越来越快了，这些荡秋千的人虽然大部分都已经知道这个游戏实际上是怎么一回事，也感觉到自己的确是在摆动，的确在做着迅速的运动。他们似乎觉得自己的头有时候是倒挂着，所以就本能地抓着坐位的扶手，免得跌下来。
　　不久，秋千摆动的幅度开始减小了，已经不再同横梁一样高了。又过了几秒钟，它完全停了下来。
　　事实上，这秋千始终挂在那里，没有动过，而是这间屋子在一种非常简单的机件帮助下，绕着水平轴在游客周围转动着。屋子里的各种家具，都是固定在地板上或墙壁上的。那个罩着大灯罩的电灯看来好像很容易跌倒，其实也是焊在桌子上的。管理秋千的工作人员好像曾经轻轻地推动过秋千，使它荡起来，而实际上是屋子轻轻地摆动了一下，他只是做一个推的样子。
　　在那些不懂秋千秘密的游客当中，你也可能做一个伽利略。你同伽利略有一点不同：伽利略曾经向大家证明太阳和星星是不动的，我们自己才在旋转。而你却要向大家证明：我们是不动的，整个屋子在围着我们转。但你跟伽利略一样，所说的话都和常见的情况相反，所以你也很可能遇上伽利略的可悲的遭遇：被大家看作是一个睁眼说瞎话的人……