3.小明在實(shí)驗(yàn)室看到一科學(xué)玩具——牛頓擺,如圖1甲所示,它由支架、細(xì)線和5個(gè)完全相同的鋼球組成,每個(gè)鋼球通過(guò)兩根無(wú)彈性細(xì)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(cè)的鋼球,釋放后,它像單擺一樣向右擺動(dòng)撞擊相鄰鋼球,僅把最右側(cè)的鋼球撞出,其他球幾乎靜止不動(dòng)。
這引發(fā)了小明的思考:為什么碰撞后僅有一個(gè)球擺動(dòng),而其余球仍然保持靜止?于是他提出問(wèn)題:被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)?接著他作出以下猜想:
Ⅰ.可能與撞擊球撞擊時(shí)的速度大小有關(guān)
Ⅱ.可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)
將牛頓擺等效為單擺模型,如圖1乙所示是一個(gè)鋼球撞擊其它鋼球的情形,五個(gè)鋼球自左向右標(biāo)為A~E球。若不考慮能量損失,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將A球作為撞擊球拉至一定的高度(保持細(xì)線繃直),釋放后,A球向右擺動(dòng)過(guò)程中,將
能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
(2)探究猜想Ⅰ時(shí),為了改變撞擊球撞擊時(shí)的速度,你的操作辦法是:
。釋放后,當(dāng)鋼球發(fā)生碰撞時(shí),僅有E球被撞出,由此可判斷:被撞而擺動(dòng)的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度
(選填:“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”);
(3)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),小明還是不明白為什么僅有一個(gè)球被撞出,于是他向老師請(qǐng)教,老師說(shuō):牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時(shí),撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個(gè)球,所以最終只有一個(gè)鋼球被撞出。根據(jù)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(shí)釋放,A、B球向右擺動(dòng)并與C球相撞,則此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是如圖2中的
(選填:“甲”、“乙”或“丙”)。