多米诺骨牌的游戏规则是将骨牌按一定的间距排成行,推倒第一张骨牌,其余发生连锁反应…
多米诺骨牌的游戏规则是将骨牌按一定的间距排成行,推倒第一张骨牌,其余发生连锁反应依次倒下。其中 的物理原理是骨牌竖着时,重心较高,倒下是重心下降,将其重力势能转化为动能。由此可推论下列说法正确的 是( )。
A. 每块骨牌的重力势能转化为动能都是定值,所以每块骨牌倒下的速度是一样的
B. 由于空气阻力作用,骨牌的能量不断消耗,所以骨牌倒下的速度会变慢
C. 骨牌倒下时的能量增加与空气阻力导致的能量消耗差不多,所以骨牌能量基本不变,倒下的速度是一样的
D. 由于每块骨牌的动能都有部分传递到下一块,骨牌的能量不断增加,所以骨牌倒下的速度会加快
答案与解析
正确答案:D
花生十三讲解
核心在于骨牌倒下时重心降低释放的重力势能,除克服阻力外,剩余动能会传递给下一块骨牌,使其获得更大初速度。A说每块速度一样,忽略了能量累积;B说速度变慢,与能量传递方向相反;C说能量基本不变,但实际传递效率高于损耗。每块骨牌倒下时,上一块动能叠加自身势能,总能量递增,故速度加快。确认答案为D。速记:势能滚雪球,速度越来越快。
原解析
解析 第一步,确定题型。 本题考查物理学中的能量转化问题。 第二步,分析能量转化过程。 骨牌竖着时,重心较高,倒下时重心下降,倒下过程中,将其重力势能转化为动能,倒在第二张牌上,动能就转 移到第二张牌上,第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和 再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候具有的动能都比前一块牌大,因此它们的速度一个比一个快。而空 气阻力虽然存在,但是无法确定阻力对动能的消耗究竟有多少,在现实平静的情形下空气阻力几乎可以忽略。 因此,选择D选项。