3.小明在實驗室看到一科學玩具——牛頓擺,如圖1甲所示,它由支架、細線和5個完全相同的鋼球組成,每個鋼球通過兩根無彈性細線固定在支架上,并緊挨著排列在同一水平直線上。拉起最左側的鋼球,釋放后,它像單擺一樣向右擺動撞擊相鄰鋼球,僅把最右側的鋼球撞出,其他球幾乎靜止不動。
這引發(fā)了小明的思考:為什么碰撞后僅有一個球擺動,而其余球仍然保持靜止?于是他提出問題:被撞而擺動的鋼球數量與哪些因素有關?接著他作出以下猜想:
Ⅰ.可能與撞擊球撞擊時的速度大小有關
Ⅱ.可能與撞擊球的數量多少有關
將牛頓擺等效為單擺模型,如圖1乙所示是一個鋼球撞擊其它鋼球的情形,五個鋼球自左向右標為A~E球。若不考慮能量損失,請回答下列問題:
(1)將A球作為撞擊球拉至一定的高度(保持細線繃直),釋放后,A球向右擺動過程中,將
能轉化為動能;
(2)探究猜想Ⅰ時,為了改變撞擊球撞擊時的速度,你的操作辦法是:
。釋放后,當鋼球發(fā)生碰撞時,僅有E球被撞出,由此可判斷:被撞而擺動的鋼球數量與撞擊球的速度
(選填:“有關”或“無關”);
(3)通過上述實驗,小明還是不明白為什么僅有一個球被撞出,于是他向老師請教,老師說:牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時,撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球,所以最終只有一個鋼球被撞出。根據老師的講解,小明繼續(xù)探究猜想Ⅱ,將A、B兩球作為撞擊球緊挨著拉起一定高度后同時釋放,A、B球向右擺動并與C球相撞,則此時可觀察到的現象是如圖2中的
(選填:“甲”、“乙”或“丙”)。